Гравитационный потенциал и потенциальная энергия
3. На рисунке показано, как меняется гравитационный потенциал с увеличением расстояния. Радиус Земли - r (6400 км
3. На рисунке показано, как меняется гравитационный потенциал с увеличением расстояния. Радиус Земли - r (6400 км). На поверхности Земли гравитационный потенциал равен -62,5 МДж/кг. При расстоянии от центра Земли равном 3r и 4r гравитационный потенциал составляет 01 МДж/кг * 60. (а) Из графика определите следующее: (і) гравитационный потенциал на расстоянии 2r от центра Земли; (ii) изменение потенциальной энергии спутника массой 1200 кг, когда он поднимается с поверхности Земли на круговую орбиту с радиусом зr.
22.11.2023 12:02
Написать свой ответ:
Описание:
Гравитационный потенциал (Ф) - это физическая величина, которая показывает, как изменяется потенциальная энергия по мере перемещения объекта в гравитационном поле. Он измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг). Чем ближе находится объект к источнику гравитационного поля, тем выше гравитационный потенциал.
Расстояние от центра Земли до поверхности называется радиусом Земли (r), который равен 6400 км. Гравитационный потенциал на поверхности Земли составляет -62,5 МДж/кг.
(a) Для определения гравитационного потенциала на расстоянии 2r от центра Земли, мы можем использовать график, указанный в задаче, чтобы найти соответствующую точку. По графику находим значение гравитационного потенциала: 0.1 МДж/кг * 60.
(i) Чтобы определить гравитационный потенциал на расстоянии 2r от центра Земли, мы рассматриваем значение нашего графика при данном расстоянии.
(ii) Чтобы найти изменение потенциальной энергии спутника на этой орбите, мы используем формулу изменения потенциальной энергии: ΔП = m * ΔФ, где m - масса спутника (1200 кг), ΔФ - изменение гравитационного потенциала между начальным и конечным состояниями.
Например:
(a) Гравитационный потенциал на расстоянии 2r от центра Земли равен 0.1 МДж/кг * 60.
(i) Гравитационный потенциал на расстоянии 2r от центра Земли равен ...
(ii) Изменение потенциальной энергии спутника массой 1200 кг, когда он поднимается с поверхности Земли на круговую орбиту с радиусом ...
Совет:
Чтобы лучше понять гравитационный потенциал и потенциальную энергию, рекомендуется изучить законы гравитации и принцип сохранения энергии. Также полезно понять, как расстояние от источника гравитационного поля влияет на эти физические величины.
Ещё задача:
Подставьте данные задачи и найдите гравитационный потенциал на расстоянии 2r от центра Земли. Как изменяется потенциальная энергия спутника массой 1200 кг, когда он поднимается с поверхности Земли на круговую орбиту с заданным радиусом?