Определите скорость которую необходимо сообщить искусственному спутнику земли чтобы он двигался вокруг...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
скорость спутника круговая орбита высота 500 км масса Земли радиус Земли физика гравитация орбитальная механика
0

Определите скорость которую необходимо сообщить искусственному спутнику земли чтобы он двигался вокруг неё по круговой орбите на высоте 500 км . Массу Земли принять равной 6*10 в 24степени кг а её радиус 6400 км

avatar
задан 26 дней назад

2 Ответа

0

Для определения необходимой скорости искусственного спутника для движения по круговой орбите на высоте 500 км над поверхностью Земли, мы можем использовать законы Ньютона и закон всемирного тяготения.

Радиус орбиты (R) = радиус Земли + высота орбиты = 6400 км + 500 км = 6900 км = 6,9 * 10^6 м

Ускорение свободного падения на этой высоте можно рассчитать по формуле:

g = G * M / R^2

где G - гравитационная постоянная (6,67 10^-11 Н м^2 / кг^2), M - масса Земли (6 * 10^24 кг), R - радиус орбиты.

Подставим значения и рассчитаем ускорение:

g = 6,67 10^-11 6 10^24 / (6,9 10^6)^2 ≈ 8,69 м/с^2

Теперь, чтобы спутник двигался по круговой орбите, необходимо, чтобы центростремительное ускорение было равно ускорению свободного падения на данной высоте:

a = v^2 / R

где v - скорость спутника, R - радиус орбиты.

Подставим значения и найдем скорость:

8,69 = v^2 / 6,9 10^6 v^2 = 8,69 6,9 10^6 v ≈ √(8,69 6,9 * 10^6) ≈ 7676 м/с

Итак, скорость, которую необходимо сообщить искусственному спутнику Земли для движения по круговой орбите на высоте 500 км, составляет примерно 7676 м/с.

avatar
ответил 26 дней назад
0

Для определения скорости, необходимой искусственному спутнику для движения по круговой орбите на высоте 500 км над поверхностью Земли, мы можем использовать формулу для орбитальной скорости. Орбитальная скорость ( v ) на круговой орбите определяется следующим образом:

[ v = \sqrt{\frac{G \cdot M}{R}} ]

где:

  • ( G ) — гравитационная постоянная, равная ( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 );
  • ( M ) — масса Земли, ( 6 \times 10^{24} \, \text{кг} );
  • ( R ) — расстояние от центра Земли до спутника.

Поскольку спутник движется на высоте 500 км над поверхностью Земли, полное расстояние ( R ) от центра Земли до спутника будет равно:

[ R = R_{\text{Земли}} + h = 6400 \, \text{км} + 500 \, \text{км} = 6900 \, \text{км} = 6.9 \times 10^6 \, \text{м} ]

Теперь подставим значения в формулу орбитальной скорости:

[ v = \sqrt{\frac{6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \times 6 \times 10^{24} \, \text{кг}}{6.9 \times 10^6 \, \text{м}}} ]

[ v = \sqrt{\frac{4.0044 \times 10^{14} \, \text{м}^3/\text{с}^2}{6.9 \times 10^6 \, \text{м}}} ]

[ v = \sqrt{5.8 \times 10^7 \, \text{м}^2/\text{с}^2} ]

[ v \approx 7610 \, \text{м/с} ]

Таким образом, скорость, которую необходимо сообщить спутнику, чтобы он двигался по круговой орбите на высоте 500 км, составляет приблизительно 7610 м/с.

avatar
ответил 26 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме