Найти работу, совершенную двигателем космического корабля массой 2 т при переводе с орбиты, расположенной на расстоянии

Космический корабль и его движение на орбите

Разъяснение:

Для нахождения работы, совершенной двигателем космического корабля при его перемещении с одной орбиты на другую, нам необходимо использовать закон сохранения энергии.

По закону сохранения энергии, работа, совершаемая двигателем, равна изменению энергии космического корабля.

Для начала, нам необходимо найти разность потенциальных энергий корабля на двух орбитах. Когда корабль перемещается с более низкой орбиты на более высокую, его потенциальная энергия увеличивается.

Потенциальная энергия космического корабля на расстоянии r от поверхности Земли определяется формулой:

P.E. = m * g * h

где m - масса корабля, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью Земли.

Масса корабля дана в условии как 2 тонны, что равно 2000 кг.

Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается равным примерно 9.8 м/с^2.

Высота над поверхностью Земли задана разницей между орбитами, что составляет 100 км.

Пример:

Для нахождения работы, совершенной двигателем, мы можем использовать формулу:

Work = P.E. (на более высокой орбите) - P.E. (на более низкой орбите)

Work = (m * g * h на более высокой орбите) - (m * g * h на более низкой орбите)

Work = (2000 кг * 9.8 м/с^2 * 101000 м) - (2000 кг * 9.8 м/с^2 * 100000 м)

Work = 392,156,000 Дж - 392,000,000 Дж

Work = 156,000 Дж

Таким образом, работа, совершенная двигателем космического корабля при переводе его с более низкой орбиты на более высокую, составляет 156,000 Дж.

Совет:

Для лучшего понимания данной темы, было бы полезно изучить закон сохранения энергии, а также принцип работы и движение космических кораблей на орбите.

Упражнение:

Найдите работу, совершенную двигателем космического корабля массой 3 тонны при переводе с орбиты, расположенной на расстоянии 150 км от поверхности Земли, на более высокую орбиту, расположенную на расстоянии 200 км от поверхности Земли.