Какова должна быть минимальная скорость космического корабля на высоте 100 км над поверхностью Земли (с радиусом 6400 км), чтобы преодолеть земное притяжение?
Пугающая_Змея_1401
Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно использовать закон всемирного тяготения, выведенный Исааком Ньютоном. Закон гласит, что любые два тела взаимно притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
В данной задаче мы рассматриваем космический корабль на высоте 100 км над поверхностью Земли. Мы хотим узнать, с какой минимальной скоростью корабль должен двигаться, чтобы преодолеть притяжение Земли.
Для начала определим радиус Земли: \( r = 6400 \) км.
Затем найдем расстояние от центра Земли до нашего корабля: \( d = r + h \), где \( h = 100 \) км - высота над поверхностью Земли.
Далее мы можем использовать формулу для скорости, необходимой для преодоления земного притяжения, которая выражается через массу Земли, гравитационную постоянную и расстояние от центра Земли до корабля.
Формула выглядит следующим образом:
\[ v = \sqrt{\frac{2Gm}{r}} \]
где:
\( v \) - скорость космического корабля
\( G \) - гравитационная постоянная (\( G = 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} \))
\( m \) - масса Земли (\( m = 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг} \))
\( r \) - расстояние от центра Земли до корабля
Подставим наши значения и рассчитаем минимальную скорость:
\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} \cdot 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг}}{6400 \times 10^3 \, \text{м}}} \]
Выполняя несложные вычисления, получаем:
\[ v \approx 7.9 \, \text{км/с} \]
Таким образом, минимальная скорость космического корабля на высоте 100 км над поверхностью Земли должна быть примерно равна 7.9 км/с.
В данной задаче мы рассматриваем космический корабль на высоте 100 км над поверхностью Земли. Мы хотим узнать, с какой минимальной скоростью корабль должен двигаться, чтобы преодолеть притяжение Земли.
Для начала определим радиус Земли: \( r = 6400 \) км.
Затем найдем расстояние от центра Земли до нашего корабля: \( d = r + h \), где \( h = 100 \) км - высота над поверхностью Земли.
Далее мы можем использовать формулу для скорости, необходимой для преодоления земного притяжения, которая выражается через массу Земли, гравитационную постоянную и расстояние от центра Земли до корабля.
Формула выглядит следующим образом:
\[ v = \sqrt{\frac{2Gm}{r}} \]
где:
\( v \) - скорость космического корабля
\( G \) - гравитационная постоянная (\( G = 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} \))
\( m \) - масса Земли (\( m = 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг} \))
\( r \) - расстояние от центра Земли до корабля
Подставим наши значения и рассчитаем минимальную скорость:
\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} \cdot 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг}}{6400 \times 10^3 \, \text{м}}} \]
Выполняя несложные вычисления, получаем:
\[ v \approx 7.9 \, \text{км/с} \]
Таким образом, минимальная скорость космического корабля на высоте 100 км над поверхностью Земли должна быть примерно равна 7.9 км/с.
Знаешь ответ?