Каково отношение периода обращения первого спутника к периоду обращения второго спутника, если частота обращения
Каково отношение периода обращения первого спутника к периоду обращения второго спутника, если частота обращения первого спутника в два раза больше и радиус его орбиты в четыре раза меньше, чем у второго спутника?
13.11.2023 17:59
Инструкция:
Период обращения спутника - это время, за которое спутник совершает один полный оборот вокруг планеты. Определяется он как обратное значение от частоты обращения спутника.
Частота обращения - это количество полных оборотов спутника за единицу времени.
Пусть T1 и T2 - периоды обращения первого и второго спутников соответственно.
F1 и F2 - частоты обращения первого и второго спутников соответственно.
R1 и R2 - радиусы орбит первого и второго спутников соответственно.
Из условия задачи известно, что F1 = 2F2 (частота обращения первого спутника в два раза больше частоты обращения второго спутника) и R1 = (1/4)R2 (радиус орбиты первого спутника вчетверо меньше радиуса орбиты второго спутника).
Отношение периодов обращения спутников можно определить по формуле:
T1/T2 = (F2/F1) = (1/F1)/(1/F2)
Учитывая, что F1 = 2F2, заменим значение F2 в формуле:
T1/T2 = (1/F1)/(1/(2F1)) = (1/F1)* (2F1/1) = 2
Таким образом, отношение периода обращения первого спутника к периоду обращения второго спутника равно 2.
Например:
Пусть период обращения второго спутника T2 = 10 часов. Тогда период обращения первого спутника T1 будет равен 2*T2 = 20 часов.
Совет:
Для лучшего понимания отношения периодов обращения спутников можно представить себе два спутника, один из которых делает два оборота, пока другой делает один оборот. Таким образом, период обращения первого спутника всегда будет вдвое больше, чем период обращения второго спутника.
Проверочное упражнение:
Если период обращения второго спутника T2 = 6 часов, какой будет период обращения первого спутника T1?
Объяснение:
Отношение периодов обращения двух спутников можно определить, используя третий закон Кеплера.
Период обращения спутника зависит от радиуса его орбиты и гравитационной силы, действующей на него.
По закону Кеплера, квадрат периода обращения пропорционален кубу полуоси эллиптической орбиты.
Пусть период обращения первого спутника равен T1, период обращения второго спутника равен T2, а радиусы их орбит обозначим как R1 и R2 соответственно.
По условию задачи мы знаем, что частота обращения первого спутника в два раза больше, чем частота обращения второго спутника. Следовательно, период обращения первого спутника будет в два раза меньше, чем период обращения второго спутника.
Также по условию задачи радиус орбиты первого спутника в четыре раза меньше, чем радиус орбиты второго спутника.
Используя закон Кеплера, можем записать уравнение:
(T1^2 / T2^2) = (R1^3 / R2^3)
Так как период обращения первого спутника в два раза меньше, чем период обращения второго спутника, то T1/T2 = 1/2.
Также радиус орбиты первого спутника в четыре раза меньше, чем радиус орбиты второго спутника, то R1/R2 = 1/4.
Подставив значения в уравнение, получим:
((1/2)^2) = ((1/4)^3)
1/4 = 1/64
Ответ: Отношение периода обращения первого спутника к периоду обращения второго спутника равно 1/64.
Демонстрация:
Пусть период обращения второго спутника составляет 100 минут. Каков будет период обращения первого спутника?
Решение: Используя отношение периодов обращения двух спутников (1/64), найдём период обращения первого спутника:
T1 = (1/64) * T2 = (1/64) * 100 = 1.5625 минуты.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется разобраться в основах законов Кеплера и узнать, как они связаны с орбитами и гравитацией. Также полезно понимать, как влияют изменения радиуса орбиты и частоты на период обращения спутника.
Дополнительное упражнение: Пусть радиус орбиты первого спутника составляет 10 км, а радиус орбиты второго спутника - 30 км. Определите отношение периодов обращения этих двух спутников.