а) Какова сила тяжести между Землей и спутником массой 1,4•10^4 кг, находящимся на орбите на расстоянии 6800

Предмет вопроса: Сила тяжести и параметры спутникового движения

Описание:
а) Чтобы найти силу тяжести между Землей и спутником, мы можем использовать закон всемирного тяготения, который гласит, что сила тяготения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Можем использовать следующую формулу:

F = G * (m1 * m2) / r^2,

где F - сила тяготения, G - гравитационная постоянная (6,67•10^-11 Нм²/кг^2), m1 и m2 - массы тел (масса спутника и масса Земли соответственно), r - расстояние между телами (равный сумме радиуса Земли и высоты спутника).

Подставим в формулу известные значения:

F = 6,67•10^-11 * [(6•10^24) * (1,4•10^4)] / (6•10^6)^2.

Рассчитаем ответ.

б) Первая космическая скорость - это минимальная скорость, которую спутник должен иметь, чтобы преодолеть гравитацию Земли и оставаться на орбите. Формула для расчета первой космической скорости:

V = sqrt(G * M / r),

где V - первая космическая скорость, G - гравитационная постоянная, M - масса Земли и r - радиус орбиты (сумма радиуса Земли и высоты спутника).

Ускорение спутника равно ускорению свободного падения на поверхности Земли и можно рассчитать по формуле:

a = G * M / r^2,

где a - ускорение, M - масса Земли и r - радиус орбиты (сумма радиуса Земли и высоты спутника).

Период вращения спутника можно найти с помощью следующей формулы:

T = 2π * sqrt(r^3 / (G * M)),

где T - период вращения, r - радиус орбиты (сумма радиуса Земли и высоты спутника), G - гравитационная постоянная и M - масса Земли.

Демонстрация:
а) F = (6,67•10^-11 * (6•10^24) * (1,4•10^4)) / (6,8•10^6)^2
б) V = sqrt(6,67•10^-11 * (6•10^24) / (6,8•10^6))
a = (6,67•10^-11 * (6•10^24)) / (6,8•10^6)^2
T = 2π * sqrt((6,8•10^6)^3 / (6,67•10^-11 * (6•10^24)))

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить законы всемирного тяготения и спутникового движения, а также основные физические законы и формулы, связанные с этой темой.

Дополнительное упражнение:
а) Найдите силу тяжести между Землей и спутником массой 2,5•10^3 кг, находящимся на орбите на расстоянии 4000 км от центра Земли.
б) Найдите первую космическую скорость, ускорение и период вращения для спутника массой 3,2•10^4 кг, на орбите на расстоянии 8000 км от центра Земли.