Які увесьання набуває супутник після запуску ракети, коли він досягає висоти 200 км і отримує швидкість руху 7,8 км/с? Порівняйте кінетичну та потенціальну енергії супутника: яка з них більша і в якій кількості разів? При цьому не беріть до уваги зміну сили тяжіння зі зростанням висоти.
Aleksandra
При решении данной задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.
Первоначально определим потенциальную энергию супутника на высоте 200 км. Для этого воспользуемся формулой для потенциальной энергии:
\[E_{пот} = mgh\]
где \(m\) - масса супутника, \(g\) - ускорение свободного падения (мы можем считать его постоянным на данной высоте), \(h\) - высота.
Учитывая, что в задаче исключается влияние изменения силы тяжести, то можно сказать, что потенциальная энергия супутника на высоте 200 км будет равна нулю, так как была выбрана произвольная точка отсчета для потенциальной энергии.
Далее, определим кинетическую энергию супутника, используя формулу:
\[E_{кин} = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(v\) - скорость супутника. Подставив известные значения, получим:
\[E_{кин} = \frac{1}{2}m(7,8 \, \text{км/с})^2\]
Теперь сравним кинетическую и потенциальную энергии супутника.
Так как потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия не нулевая, то можно сказать, что кинетическая энергия супутника больше потенциальной энергии.
Если необходимо найти во сколько раз кинетическая энергия больше потенциальной, то рассчитаем отношение этих энергий:
\[\frac{E_{кин}}{E_{пот}} = \frac{\frac{1}{2}m(7,8 \, \text{км/с})^2}{0} = \infty\]
Отношение кинетической энергии к нулю всегда будет бесконечно большим.
Таким образом, кинетическая энергия супутника бесконечно больше потенциальной энергии в данной задаче.
Первоначально определим потенциальную энергию супутника на высоте 200 км. Для этого воспользуемся формулой для потенциальной энергии:
\[E_{пот} = mgh\]
где \(m\) - масса супутника, \(g\) - ускорение свободного падения (мы можем считать его постоянным на данной высоте), \(h\) - высота.
Учитывая, что в задаче исключается влияние изменения силы тяжести, то можно сказать, что потенциальная энергия супутника на высоте 200 км будет равна нулю, так как была выбрана произвольная точка отсчета для потенциальной энергии.
Далее, определим кинетическую энергию супутника, используя формулу:
\[E_{кин} = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(v\) - скорость супутника. Подставив известные значения, получим:
\[E_{кин} = \frac{1}{2}m(7,8 \, \text{км/с})^2\]
Теперь сравним кинетическую и потенциальную энергии супутника.
Так как потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия не нулевая, то можно сказать, что кинетическая энергия супутника больше потенциальной энергии.
Если необходимо найти во сколько раз кинетическая энергия больше потенциальной, то рассчитаем отношение этих энергий:
\[\frac{E_{кин}}{E_{пот}} = \frac{\frac{1}{2}m(7,8 \, \text{км/с})^2}{0} = \infty\]
Отношение кинетической энергии к нулю всегда будет бесконечно большим.
Таким образом, кинетическая энергия супутника бесконечно больше потенциальной энергии в данной задаче.
Знаешь ответ?