Для вычисления центростремительного ускорения искусственного спутника Земли, двигающегося по круговой орбите, можно воспользоваться формулой:
[ a = \frac{v^2}{r} ]
где:
- ( a ) — центростремительное ускорение,
- ( v ) — линейная скорость спутника,
- ( r ) — радиус орбиты спутника.
Дано:
- Линейная скорость спутника ( v = 8 ) км/с,
- Высота орбиты над поверхностью Земли ( h = 600 ) м = 0.6 км,
- Радиус Земли ( R = 6.4 \times 10^3 ) км.
Сначала нужно найти радиус орбиты спутника ( r ). Радиус орбиты — это сумма радиуса Земли и высоты орбиты:
[ r = R + h ]
[ r = 6.4 \times 10^3 \text{ км} + 0.6 \text{ км} ]
[ r = 6400 \text{ км} + 0.6 \text{ км} ]
[ r = 6400.6 \text{ км} ]
Теперь подставим значения в формулу для вычисления центростремительного ускорения:
[ a = \frac{v^2}{r} ]
[ a = \frac{(8 \text{ км/с})^2}{6400.6 \text{ км}} ]
Для удобства расчётов преобразуем единицы в системе СИ (метры и секунды):
- Линейная скорость ( v = 8 \times 10^3 ) м/с,
- Радиус орбиты ( r = 6400.6 \times 10^3 ) м.
Теперь проведем вычисления:
[ a = \frac{(8 \times 10^3 \text{ м/с})^2}{6400.6 \times 10^3 \text{ м}} ]
[ a = \frac{64 \times 10^6 \text{ м}^2/\text{с}^2}{6400.6 \times 10^3 \text{ м}} ]
[ a \approx \frac{64 \times 10^6}{6400.6 \times 10^3} \text{ м/с}^2 ]
[ a \approx 10 \text{ м/с}^2 ]
Таким образом, центростремительное ускорение искусственного спутника Земли, движущегося по круговой орбите на высоте 600 м над поверхностью Земли с линейной скоростью 8 км/с, составляет примерно ( 10 \text{ м/с}^2 ).