Какое ускорение имеет спутник, если его скорость в орбите составляет 10 км/с и его высота над поверхностью земли равна 1000 км?
Екатерина
Для решения данной задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. В данном случае речь идет о спутнике, который движется вокруг Земли.
Основной силой, действующей на спутник, является сила тяжести, направленная к центру Земли. Как известно, сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения, которое обозначается символом \(g\). В данной задаче \(g\) принимается равным приблизительно 9,8 м/с².
В орбите спутник движется по окружности, поэтому его движение является равномерным круговым движением. Для такого движения применяются следующие формулы:
1. \(v = \frac{{2\pi R}}{T}\), где \(v\) - скорость спутника, \(R\) - радиус орбиты, \(T\) - период обращения спутника.
2. \(a = \frac{{v^2}}{R}\), где \(a\) - ускорение спутника.
Из первой формулы можно найти период обращения спутника. Скорость спутника в орбите дана в задаче и равна 10 км/с, что составляет 10000 м/с. Подставим значение скорости в формулу:
\[10000 = \frac{{2\pi R}}{T}\]
Далее, можем выразить период обращения спутника:
\[T = \frac{{2\pi R}}{{10000}}\]
Теперь, подставим значение периода обращения во вторую формулу, чтобы найти ускорение спутника:
\[a = \frac{{(10000)^2}}{R}\]
Осталось только подставить значения некоторых известных величин: радиус орбиты равен 1000 км (в метры это будет 1000000 м), и тогда сможем найти ускорение спутника:
\[a = \frac{{(10000)^2}}{{1000000}}\]
Таким образом, ускорение спутника составляет 100 м/с².
Ответ: Ускорение спутника, движущегося с такой скоростью и находящегося на такой высоте над поверхностью Земли, равно 100 м/с².
Основной силой, действующей на спутник, является сила тяжести, направленная к центру Земли. Как известно, сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения, которое обозначается символом \(g\). В данной задаче \(g\) принимается равным приблизительно 9,8 м/с².
В орбите спутник движется по окружности, поэтому его движение является равномерным круговым движением. Для такого движения применяются следующие формулы:
1. \(v = \frac{{2\pi R}}{T}\), где \(v\) - скорость спутника, \(R\) - радиус орбиты, \(T\) - период обращения спутника.
2. \(a = \frac{{v^2}}{R}\), где \(a\) - ускорение спутника.
Из первой формулы можно найти период обращения спутника. Скорость спутника в орбите дана в задаче и равна 10 км/с, что составляет 10000 м/с. Подставим значение скорости в формулу:
\[10000 = \frac{{2\pi R}}{T}\]
Далее, можем выразить период обращения спутника:
\[T = \frac{{2\pi R}}{{10000}}\]
Теперь, подставим значение периода обращения во вторую формулу, чтобы найти ускорение спутника:
\[a = \frac{{(10000)^2}}{R}\]
Осталось только подставить значения некоторых известных величин: радиус орбиты равен 1000 км (в метры это будет 1000000 м), и тогда сможем найти ускорение спутника:
\[a = \frac{{(10000)^2}}{{1000000}}\]
Таким образом, ускорение спутника составляет 100 м/с².
Ответ: Ускорение спутника, движущегося с такой скоростью и находящегося на такой высоте над поверхностью Земли, равно 100 м/с².
Знаешь ответ?