Космический корабль на круговой орбите
Физика

Полностью сформулируйте решение, определите скорость космического корабля, движущегося вокруг Земли по круговой орбите

Полностью сформулируйте решение, определите скорость космического корабля, движущегося вокруг Земли по круговой орбите радиусом 20000 км, с учетом массы Земли 6*10^21 т. Предложите варианты ответов: 1. 11 км/с 2. 6,3 км/с 3. 8 км/с 4. 4,5 км/с
Верные ответы (1):
  • Denis
    Denis
    3
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Космический корабль на круговой орбите

    Инструкция:
    Для определения скорости космического корабля, движущегося по круговой орбите вокруг Земли, нам понадобятся данные о радиусе орбиты и массе Земли.

    В данной задаче задан радиус орбиты, который составляет 20000 км, а также масса Земли, которая равна 6*10^21 т.

    Для расчета скорости космического корабля на круговой орбите мы можем использовать закон всемирного тяготения и закон сохранения механической энергии.

    Закон всемирного тяготения для определения силы притяжения:
    F = G * (m1 * m2) / r^2,

    где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы объектов, r - расстояние между объектами.

    Закон сохранения механической энергии:
    Ec = Ep + Ek,

    где Ec - полная механическая энергия системы, Ep - потенциальная энергия системы, Ek - кинетическая энергия системы.

    Для круговой орбиты кинетическая энергия равна половине потенциальной энергии:
    Ek = 0.5 * Ep.

    Например:
    Решим задачу шаг за шагом:
    1. Начинаем с закона всемирного тяготения. Вычитаем значение силы притяжения и массу Земли:
    G * (m1 * m2) / r^2 = м1 * a,
    a = G * m2 / r^2.
    2. Заменяем массу (м1) Земли на ее отношение к массе космического корабля (m2):
    a = G * Масса Земли/Масса корабля / r^2.
    3. Подставляем значения и решаем уравнение:
    a = G * 6*10^21/Масса корабля / 20000^2
    4. Наконец, вычисляем скорость (v) космического корабля на круговой орбите:
    v = sqrt(G * 6*10^21 / 20000).

    Совет:
    Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основами закона всемирного тяготения, закона сохранения механической энергии, а также с использованием формул и математических операций с большими числами.

    Задание для закрепления:
    Определите скорость космического корабля, движущегося вокруг Земли площадью в 30000 км^2. Варианты ответов:
    1. 5 км/с
    2. 6 км/с
    3. 7 км/с
    4. 8 км/с
Написать свой ответ: