Каков радиус кольца Сатурна, в котором частицы движутся с периодом, примерно равным периоду вращения Сатурна вокруг своей оси, 10ч 40мин?Масса Сатурна равна 5,7*10^26кг.
Период вращения Сатурна вокруг своей оси равен 10 часам 40 минут или 10.67 часа. Для того чтобы частицы в кольце двигались с таким же периодом, необходимо чтобы сила гравитации, действующая на эти частицы через радиус кольца, была равна центростремительной силе.
Период обращения частицы вокруг планеты можно выразить через формулу: T = 2π √R3/GMR^3/GMR3/GM, где T - период обращения, R - радиус кольца, G - гравитационная постоянная, M - масса планеты.
Так как период обращения частицы равен периоду вращения планеты вокруг своей оси, то получаем: 2π √R3/GMR^3/GMR3/GM = 10.67.
Используя массу Сатурна M=5.7<em>1026кгM = 5.7<em>10^26 кгM=5.7<em>1026кг и гравитационную постоянную G=6.674</em>10−11м3/(кг<em>с2)G = 6.674</em>10^-11 м^3/(кг<em>с^2)G=6.674</em>10−11м3/(кг<em>с2), можем найти радиус R. Подставляя известные значения, получаем: 2π √R3/(6.674</em>10−11<em>5.7</em>1026)R^3/(6.674</em>10^-11<em>5.7</em>10^26)R3/(6.674</em>10−11<em>5.7</em>1026) = 10.67.
Решая данное уравнение, найдем, что радиус кольца Сатурна, в котором частицы движутся с периодом, примерно равным периоду вращения Сатурна вокруг своей оси, равен около 116,7 тысяч километров.
Период вращения Сатурна вокруг своей оси равен 10 часам 40 минут или 10.67 часа. Для того чтобы частицы в кольце двигались с таким же периодом, необходимо чтобы сила гравитации, действующая на эти частицы через радиус кольца, была равна центростремительной силе.
Период обращения частицы вокруг планеты можно выразить через формулу:
T = 2π √R3/GMR^3/GMR3/GM,
где T - период обращения, R - радиус кольца, G - гравитационная постоянная, M - масса планеты.
Так как период обращения частицы равен периоду вращения планеты вокруг своей оси, то получаем:
2π √R3/GMR^3/GMR3/GM = 10.67.
Используя массу Сатурна M=5.7<em>1026кгM = 5.7<em>10^26 кгM=5.7<em>1026кг и гравитационную постоянную G=6.674</em>10−11м3/(кг<em>с2)G = 6.674</em>10^-11 м^3/(кг<em>с^2)G=6.674</em>10−11м3/(кг<em>с2), можем найти радиус R. Подставляя известные значения, получаем:
2π √R3/(6.674</em>10−11<em>5.7</em>1026)R^3/(6.674</em>10^-11<em>5.7</em>10^26)R3/(6.674</em>10−11<em>5.7</em>1026) = 10.67.
Решая данное уравнение, найдем, что радиус кольца Сатурна, в котором частицы движутся с периодом, примерно равным периоду вращения Сатурна вокруг своей оси, равен около 116,7 тысяч километров.