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: Где:
- v — скорость спутника ( ); G — гравитационная постоянная ( ); M — масса Земли ( ); R — радиус Земли ( ); h — искомая высота над поверхностью Земли.
Произведение G · M также называют гравитационным параметром Земли ( ). 2. Вывод формулы для высоты Возведем обе части уравнения в квадрат: Отсюда выразим радиус орбиты ( ): Следовательно, высота h рассчитывается как: 3. Расчет Подставим значения в системе СИ:
- Вычисляем радиус орбиты:
Вычитаем радиус Земли:
Ответ: Расстояние от поверхности Земли до спутника составляет приблизительно 1764 километра. Хотите узнать, как изменится это расстояние, если скорость увеличится до второй космической?