Какое должно быть минимально допустимое значение продолжительности суток на данной планете, чтобы она не начала разрушаться? Предполагается, что планета имеет шарообразную форму. Масса планеты M = 4.9 * 10^24 кг, ее радиус R = 6130 км. Значение гравитационной постоянной можно принять равным 6.7 * 10^-11 (Н * м^2) / кг^2. Ответ выразите в часах с точностью до сотых, используя запятую в качестве разделительного знака (например, 4.05). Не нужно указывать единицы измерения физических величин в ответе.
Zagadochnyy_Elf
Для того чтобы планета не начала разрушаться, необходимо обеспечить равновесие силы тяжести и центробежной силы. Центробежная сила вычисляется по формуле:
\[ F_c = \frac{{M \cdot V^2}}{R} \]
где M - масса планеты, V - линейная скорость, R - радиус планеты.
Сила тяжести вычисляется по формуле:
\[ F_g = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{R^2} \]
где G - гравитационная постоянная, M - масса планеты, m - масса тела, R - радиус планеты.
Поскольку на планете нет других тел, можно считать, что m = 1 кг.
Условие равновесия:
\[ F_c = F_g \]
\[ \frac{{M \cdot V^2}}{R} = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{R^2} \]
\[ \frac{{V^2}}{{R}} = \frac{{G \cdot m}}{{R^2}} \]
\[ V^2 = \frac{{G \cdot m \cdot R}}{{R^2}} \]
\[ V^2 = \frac{{G \cdot m}}{{R}} \]
\[ V = \sqrt{\frac{{G \cdot m}}{{R}}} \]
С учетом данного условия, минимально допустимое значение продолжительности суток будет определяться скоростью V, при которой центробежная сила и сила тяжести будут равными.
Подставим значения в формулу:
\[ V = \sqrt{\frac{{6.7 \times 10^{-11} \cdot 1}}{{6130000}}} \]
\[ V \approx 0.00030413 м/с \]
Чтобы получить значение в часах, необходимо перевести метры в километры и секунды в часы:
\[ V_{час} = \frac{{0.00030413 \cdot 3600}}{{1000}} \]
\[ V_{час} \approx 0.00109733 \]
Ответ: минимально допустимое значение продолжительности суток на данной планете, чтобы она не начала разрушаться, составляет примерно 0.0011 часа или 0.07 минуты, с точностью до сотых.
\[ F_c = \frac{{M \cdot V^2}}{R} \]
где M - масса планеты, V - линейная скорость, R - радиус планеты.
Сила тяжести вычисляется по формуле:
\[ F_g = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{R^2} \]
где G - гравитационная постоянная, M - масса планеты, m - масса тела, R - радиус планеты.
Поскольку на планете нет других тел, можно считать, что m = 1 кг.
Условие равновесия:
\[ F_c = F_g \]
\[ \frac{{M \cdot V^2}}{R} = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{R^2} \]
\[ \frac{{V^2}}{{R}} = \frac{{G \cdot m}}{{R^2}} \]
\[ V^2 = \frac{{G \cdot m \cdot R}}{{R^2}} \]
\[ V^2 = \frac{{G \cdot m}}{{R}} \]
\[ V = \sqrt{\frac{{G \cdot m}}{{R}}} \]
С учетом данного условия, минимально допустимое значение продолжительности суток будет определяться скоростью V, при которой центробежная сила и сила тяжести будут равными.
Подставим значения в формулу:
\[ V = \sqrt{\frac{{6.7 \times 10^{-11} \cdot 1}}{{6130000}}} \]
\[ V \approx 0.00030413 м/с \]
Чтобы получить значение в часах, необходимо перевести метры в километры и секунды в часы:
\[ V_{час} = \frac{{0.00030413 \cdot 3600}}{{1000}} \]
\[ V_{час} \approx 0.00109733 \]
Ответ: минимально допустимое значение продолжительности суток на данной планете, чтобы она не начала разрушаться, составляет примерно 0.0011 часа или 0.07 минуты, с точностью до сотых.
Знаешь ответ?