Радиус земли примерно 6400 километров. ускорение свободного падения на поверхности примерно 10м/с^2. определите высоту орбиты с ускорением 5м/с^2

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Высота орбиты, на которой ускорение свободного падения составляет 5 м/с25 м/с squared, составляет примерно 2651 километр. ️ Шаг 1: Анализ зависимости ускорения от расстояния Ускорение свободного падения на поверхности Земли g0g sub 0 и на высоте hh над ней ghg sub h определяется законом всемирного тяготения: g0=GMR2g sub 0 equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator cap R squared end-fraction gh=GM(R+h)2g sub h equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator open paren cap R plus h close paren squared end-fraction где Gcap G — гравитационная постоянная, Mcap M — масса Земли, а Rcap R — её радиус. ️ Шаг 2: Составление отношения ускорений Чтобы исключить неизвестные константы Gcap G и Mcap M, разделим выражение для ghg sub h на g0g sub 0: ghg0=R2(R+h)2the fraction with numerator g sub h and denominator g sub 0 end-fraction equals the fraction with numerator cap R squared and denominator open paren cap R plus h close paren squared end-fraction Подставим известные значения ускорений ( gh=5 м/с2g sub h equals 5 м/с squared, g0=10 м/с2g sub 0 equals 10 м/с squared): 510=12=(RR+h)2five-tenths equals one-half equals open paren the fraction with numerator cap R and denominator cap R plus h end-fraction close paren squared ️ Шаг 3: Вычисление высоты орбиты Из полученного уравнения выразим искомую высоту hh: RR+h=12the fraction with numerator cap R and denominator cap R plus h end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator the square root of 2 end-root end-fraction R+h=R2cap R plus h equals cap R the square root of 2 end-root h=R(21)h equals cap R open paren the square root of 2 end-root minus 1 close paren Подставим значение радиуса Земли R=6400 кмcap R equals 6400 км и значение 21,4142the square root of 2 end-root is approximately equal to 1 comma 4142 : h=6400(1,41421)=64000,4142=2650,88 кмh equals 6400 center dot open paren 1 comma 4142 minus 1 close paren equals 6400 center dot 0 comma 4142 equals 2650 comma 88 км Ответ: Высота орбиты составляет примерно 2651 км. Требуется ли вам рассчитать период обращения спутника на данной высоте или его первую космическую скорость?

Форма ответа

Ваш аватар