يُمكن حساب ارتفاع القمر الصناعي من سطح الأرض باستخدام القانون الفيزيائي للجاذبية، والذي يُمثله العلاقة التالية:
ق = (GM) / (R + h)^2
حيث:
ق = الجاذبية على ارتفاع h من سطح الأرض
G = ثابت الجاذبية العاملة والمقدار القياسي لها (≈ 6.67 × 10^-11 m³/(kg·s²))
M = كتلة الأرض (≈ 5.98 × 10^24 kg)
R = نصف قطر الأرض (≈ 6400 km)
h = ارتفاع القمر الصناعي عن سطح الأرض
وبما أن عجلة الجاذبية الأرضية عند مدورة القمر الصناعي تساوي ربع قيمتها عند سطح الأرض، فإن عجلة الجاذبية على ارتفاع h من سطح الأرض تُمثل ربع قيمتها عند سطح الأرض. إذاً يُمكن كتابة المعادلة التالية:
(1/4)(GM) / (R + h)^2 = (1/4)GM / R^2
GM / (R + h)^2 = GM / R^2
(R + h)^2 = R^2
R + h = R
h = R
من المعادلة السابقة، يتبين أن ارتفاع القمر الصناعي عن سطح الأرض هو نصف قطر الأرض، أي 6400 km.
