Какова высота круговой орбиты искусственного спутника Земли, который движется со скоростью 6,67 км/сек
Какова высота круговой орбиты искусственного спутника Земли, который движется со скоростью 6,67 км/сек, над поверхностью Земли? Считайте, что радиус Земли равен 6400 км, масса Земли составляет 6*10^24 кг, а гравитационная постоянная равна 6,67*10^(-11) N*m^2/kg^2.
16.11.2023 23:02
Пояснение:
Высота круговой орбиты искусственного спутника Земли может быть рассчитана с использованием закона всемирного тяготения и формулы для центростремительного ускорения.
Центростремительное ускорение (a) спутника на круговой орбите связано с гравитационной постоянной (G), массой Земли (M) и расстоянием от центра Земли до спутника (R) следующим образом:
a = GM/R^2
Центростремительное ускорение также может быть выражено как:
a = v^2/R,
где v - линейная скорость спутника на орбите.
Подставляя это ускорение в первое уравнение, получаем:
GM/R^2 = v^2/R.
Отсюда мы можем найти высоту орбиты (h) путем решения этого уравнения:
h = R - R_земли,
где R_земли - радиус Земли.
Расстояние от центра Земли до спутника (R) будет равно сумме радиуса Земли (R_земли) и высоты орбиты (h).
Пример:
Дано:
Скорость спутника (v) = 6,67 км/с = 6,67 * 10^3 м/с
Радиус Земли (R_земли) = 6400 км = 6400 * 10^3 м
Гравитационная постоянная (G) = 6,67 * 10^(-11) N*m^2/kg^2
Используя формулу:
GM/R^2 = v^2/R
Мы можем рассчитать высоту орбиты, подставив значения:
h = R - R_земли
Совет:
Для лучшего понимания этого темы, рекомендуется изучить закон всемирного тяготения, центростремительное ускорение и основные принципы орбитальной механики.
Проверочное упражнение:
Спутник движется со скоростью 8 км/сек. Найдите высоту его орбиты над поверхностью Земли, используя радиус Земли 6400 км и гравитационную постоянную 6,67 * 10^(-11) N*m^2/kg^2.