Які з наведених тверджень є правильними щодо руху штучного супутника по коловій орбіті? а) Вектор швидкості супутника

Давайте розглянемо кожне твердження по черзі і розберемо їх правильність.

а) Вектор швидкості супутника напрямлений до центру Землі.

Це твердження є НЕПРАВИЛЬНИМ. Вектор швидкості супутника завжди напрямлений вздовж касательної до орбіти, тобто перпендикулярно до вектору радіус-вектору, що сполучає центр Землі і супутник.

б) Супутник рухається з постійним модулем і напрямком прискорення.

Це твердження також є НЕПРАВИЛЬНИМ. У коловій орбіті штучні супутники рухаються з постійною швидкістю, але змінюють напрямок прискорення на кожному шляху. Вони постійно зміщуються під дією гравітації, але зберігають постійну швидкість.

в) Якщо супутник рухається на висоті h над поверхнею Землі, його швидкість \(v = \sqrt{2rg}\).

Це твердження також є НЕПРАВИЛЬНИМ. Швидкість супутника на коловій орбіті залежить від висоти \( h \) та радіуса Землі \( r \) і обчислюється за формулою \( v = \sqrt{\frac{g M}{r}} \), де \( g \) - прискорення вільного падіння, \( M \) - маса Землі. Формула \( v = \sqrt{2 r g} \) не вірна для штучних супутників.

г) Супутник притягується Землею з такою ж за модулем силою, як Земля притягує супутник.

Це твердження є ПРАВИЛЬНИМ. Згідно третього закону Ньютона про взаємодію тіл, сила, з якою Земля притягує супутник, рівна за модулем силі, з якою супутник притягується до Землі. Ця сила є гравітаційною силою і вона забезпечує рух супутника по орбіті.

Для учнів можна дати наступне пояснення: вектор швидкості супутника перпендикулярний до радіус-вектора, напрямлений від центру Землі до супутника. Це дозволяє супутнику постійно міняти напрямок руху, але при цьому зберігається постійна швидкість. Крім того, закон всеосяжності Ньютона говорить, що супутник і Земля взаємодіють між собою силами рівними за модулем, але протилежними за напрямком. Ця взаємодія підтримує рух супутника по орбіті.

Будь ласка, якщо у вас є ще якісь питання, не соромтеся запитати!