Искусственный спутник движется вокруг земли со скоростью 7км/с. определить расстояние от поверхности земли до спутника

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения расстояния от поверхности Земли до искусственного спутника, движущегося со скоростью 7 км/с, воспользуемся формулой первой космической скорости для круговой орбиты. 1. Формула и физические константы Скорость спутника на круговой орбите определяется выражением: v=GMR+hv equals the square root of the fraction with numerator cap G center dot cap M and denominator cap R plus h end-fraction end-root Где:

  • v — скорость спутника ( 7 км/с=7000 м/с7 км/с equals 7000 м/с); G — гравитационная постоянная ( 6,67×10-11 м3/(кгс2)is approximately equal to 6 comma 67 cross 10 to the negative 11 power м cubed / open paren кг center dot с squared close paren); M — масса Земли ( 5,97×1024 кгis approximately equal to 5 comma 97 cross 10 to the 24th power кг); R — радиус Земли ( 6371 км=6,371×106 мis approximately equal to 6371 км equals 6 comma 371 cross 10 to the sixth power м); h — искомая высота над поверхностью Земли.

Произведение G · M также называют гравитационным параметром Земли ( μ3,986×1014 м3/с2mu is approximately equal to 3 comma 986 cross 10 to the 14th power м cubed / с squared). 2. Вывод формулы для высоты Возведем обе части уравнения в квадрат: v2=GMR+hv squared equals the fraction with numerator cap G center dot cap M and denominator cap R plus h end-fraction Отсюда выразим радиус орбиты ( R+hcap R plus h): R+h=GMv2cap R plus h equals the fraction with numerator cap G center dot cap M and denominator v squared end-fraction Следовательно, высота h рассчитывается как: h=GMv2Rh equals the fraction with numerator cap G center dot cap M and denominator v squared end-fraction minus cap R 3. Расчет Подставим значения в системе СИ:

  1. Вычисляем радиус орбиты:
    3,986×101470002=3,986×101449×1068,135×106 м8135 кмthe fraction with numerator 3 comma 986 cross 10 to the 14th power and denominator 7000 squared end-fraction equals the fraction with numerator 3 comma 986 cross 10 to the 14th power and denominator 49 cross 10 to the sixth power end-fraction is approximately equal to 8 comma 135 cross 10 to the sixth power м is approximately equal to 8135 км Вычитаем радиус Земли:
    h=8135 км6371 км=1764 кмh equals 8135 км minus 6371 км equals 1764 км

Ответ: Расстояние от поверхности Земли до спутника составляет приблизительно 1764 километра. Хотите узнать, как изменится это расстояние, если скорость увеличится до второй космической?

Форма ответа

Ваш аватар