Физика

Каков радиус планеты, у которой первая космическая скорость составляет 12 км/с, а ускорение свободного падения равно

Каков радиус планеты, у которой первая космическая скорость составляет 12 км/с, а ускорение свободного падения равно 15 м/с2? (ответ в километрах)
Верные ответы (1):
  • Сумасшедший_Кот
    Сумасшедший_Кот
    16
    Показать ответ
    Формула: Первая космическая скорость - это минимальная скорость, при которой тело сможет оставаться на орбите вокруг планеты без дополнительного тяготения. Формула для вычисления первой космической скорости:

    v = √(GM/R)

    Где:
    v - первая космическая скорость,
    G - гравитационная постоянная (приблизительно, G = 6.67430 * 10^-11 м^3/(кг * с^2)),
    M - масса планеты,
    R - радиус планеты.

    Решение:
    Дано:
    v = 12 км/с,
    g = 15 м/с^2.

    Для начала нужно преобразовать скорость из км/с в м/с:
    v = 12 * 1000 м/с = 12 000 м/с.

    Теперь подставим значения в формулу первой космической скорости:
    12 000 = √((6.67430 * 10^-11 * M)/R)

    Ускорение свободного падения g связано с массой планеты и ее радиусом следующим образом:
    g = (G * M)/R^2

    Раскроем скобки и найдем M/R:
    M/R = (g * R^2)/G

    Подставим это значение обратно в формулу первой космической скорости:
    12 000 = √((6.67430 * 10^-11 * (g * R^2)/G)/R)

    Возведем обе части уравнения в квадрат и решим полученное уравнение относительно R:

    (12 000)^2 = (6.67430 * 10^-11 * (g * R^2)/G)

    144 000 000 = (6.67430 * 10^-11 * g * R^2)/G

    Раскроем скобки:
    144 000 000 * G = (6.67430 * 10^-11 * g * R^2)

    Разделим обе части на (6.67430 * 10^-11 * g):
    R^2 = (144 000 000 * G)/(6.67430 * 10^-11 * g)

    Найдем корень из обеих частей уравнения и получим значение радиуса R:
    R = √((144 000 000 * G)/(6.67430 * 10^-11 * g))

    Подставим значения G = 6.67430 * 10^-11 м^3/(кг * с^2) и g = 15 м/с^2:
    R = √((144 000 000 * (6.67430 * 10^-11))/((6.67430 * 10^-11) * 15))

    Теперь рассчитаем это значение:
    R = √(144 000 000/15) = √(9 600 000) = 3102,54 м

    Ответ: Радиус планеты составляет примерно 3102,54 метра или около 3,1 километра.
Написать свой ответ: