Задачи про гравитацию, ускорение свободного падения, работу в гравитационном поле Активность в теме ГравитацияСамые активные физики в теме ГравитацияЛучшие решения в теме ГравитацияКакую скорость должен иметь искусственный спутник?
При движении по круговой орбите у спутника есть центростремительное ускорение, $ a_{ц} = \frac{\upsilon^{2}}{R} $. С другой стороны это ускорение вызвано единственной гравитационной силой притяжения к земле и равно ускорению свободного падения g на данной высоте, т.е.: $ g = \frac{\upsilon^{2}}{R} $. Из последней формулы выражаем скорость (которая, кстати, будет равна первой космической скоростью на данной высоте): $ \upsilon = \sqrt{g·R} $. В данном случае R - радиус круговой орбиты, равный сумме радиуса Земли и высоты над её поверхностью: $ R = R_{з} + h $. Ускорение свободного падения тоже зависит от высоты над поверхностью нашей планеты и рассчитывается так: $ g = \frac{GM_{з}}{(R_{з} + h)^{2}} $, где G - гравитационная постоянная, а $ M_{з} $ - масса Земли (она не дана в задаче, но её можно найти в справочниках). Подставляя формулы для g и R в формулу для скорости, получаем: $ \upsilon = \sqrt{\frac{GM_{з}}{R_{з} + h}} $. Теперь расчет: $ \upsilon = \sqrt{\frac{6,67·10^{-11} (Н·м^{2}/кг^{2}) · 6·10^{24} кг}{6,4·10^{6} м + 0,6·10^{6} м}} = 7561,18 м/с $ Определить массу Земли
M - масса земли R - радиус земли g - ускорение свободного падения Масса земли
$ M_{земля}=\frac{g_{земля}*R_{земля}}{G_{земля}} $ G - гравитационная постоянная
$ G = 6.6738 * 10^{-11} $ КомментарииКакую скорость должен иметь искусственный спутник?
Какую скорость должен иметь искусственный спутник, чтобы обращаться по круговой орбите на высоте 600 км над поверхностью Земли? Каков период его обращения? Радиус Земли 6400 км. Запишем данные задачи таблица 1
КомментарииКакую скорость должен иметь искусственный спутник?
Решение: Центростремительная сила при движении спутника по круговой орбите
$ ma_{ц} = m\frac{υ^{2}}{R} $ С другой стороны, гравитационная сила притяжения к земле
$ F_{гр} = mg = m\frac{GM_{з}}{(R_{з}+h)^{2}} $ Имеем равномерное движение по окружности, поэтому
$ m\frac{υ^{2}}{R_{з}+h} = m\frac{GM_{з}}{(R_{з}+h)^{2}} $ Тогда
$ υ^{2}} =\frac{GM_{з}}{(R_{з}+h)} $ Откуда
$ υ=\sqrt{\frac{GM_{З}}{R_{З}+h}} $ Учитывая что: масса Земли
$ M_{З} = 6×10^{24} кг $ И Гравитационная постоянная
$ G = 6,67×10^{-11} \frac{Н×м^{2}}{кг^{2}} $ Получаем
$ υ=\sqrt{\frac{6,67×10^{-11}×6×10^{24}}{6400×10^{3}+600×10^{3}}}= $
$ = 7561 \frac{м}{с} $ Ответ: скорость спутника $7561 \frac{м}{с}$ КомментарииОпределить ускорения g
Определить ускорение g, если расстояния между метками оказались равными 23, 40, 56, 74, 91, 110, 126 и 143 мм. Измерения показали, что число оборотов двигателя равно 1440 об/мин. Подсчитываем количество меток
$ Z = 8 $ Тогда количество оборотов двигателя
$ N = Z - 1 = 8 - 1 = 7 об $ Движение тела двигающегося с постоянным ускорением описывает уравнение
$ h = \frac{gt^2}{2} $ Путь пройденный от первой метки до последней
$ h = 143 - 23 = 120 мм = 0,12 м $ Приводим к СИ обороты двигателя
$ n = \frac{1440}{60} = 24\frac{об}{с} $ Время в пути от первой метки до последней
$ t = \frac{N}{n} = \frac{7}{24} с $ Тогда ускорение равно
$ g = \frac{2h}{\frac{N^2}{n^2}} = \frac{2×0,12×576}{49} = 2,82 \frac{м}{с^2} $ Ответ:
$ Ускорение с которым падает цилиндр равно 2,82 \frac{м}{с^2} $ КомментарииСложнейшие задачи в теме Гравитация
Тема задачи: Гравитация
Определить массу Земли
26 октября 2015 07:37
0 подписчиков
1960 просмотров
1
решение
Тема задачи: Гравитация
Какую скорость должен иметь искусственный спутник?
26 октября 2015 07:40
0 подписчиков
7200 просмотров
3
решения
Тема задачи: Гравитация
Определить ускорения g
29 сентября 2016 03:57
0 подписчиков
1065 просмотров
1
решение |
Записать новую задачу
Все задачи
Все темы
Все физики
Темы с решениями |
Комментарии