На расстоянии r=60*10^2км от центра планеты массой 6*10^24кг обращается спутник, имеющий скорость u и период обращения T. Найти скорость и период обращения.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения и вторым законом Ньютона.
Сила тяжести, действующая на спутник, будет равна силе центробежной силы, которая необходима для поддержания спутника на круговой орбите.
Сила тяготения: F = G (m1 m2) / r^2
где G - гравитационная постоянная (6,67 10^-11 Нм^2/кг^2), m1 - масса планеты (6 10^24 кг), m2 - масса спутника, r - расстояние от центра планеты до спутника (60 10^2 км = 60 * 10^5 м).
Центробежная сила: F = m2 * u^2 / r
Из условия равновесия сил: G (m1 m2) / r^2 = m2 * u^2 / r
m2 сокращается, и мы можем выразить скорость спутника u: u^2 = G * m1 / r
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения и вторым законом Ньютона.
Сила тяжести, действующая на спутник, будет равна силе центробежной силы, которая необходима для поддержания спутника на круговой орбите.
Сила тяготения:
F = G (m1 m2) / r^2
где G - гравитационная постоянная (6,67 10^-11 Нм^2/кг^2),
m1 - масса планеты (6 10^24 кг),
m2 - масса спутника,
r - расстояние от центра планеты до спутника (60 10^2 км = 60 * 10^5 м).
Центробежная сила:
F = m2 * u^2 / r
Из условия равновесия сил:
G (m1 m2) / r^2 = m2 * u^2 / r
m2 сокращается, и мы можем выразить скорость спутника u:
u^2 = G * m1 / r
u = sqrt(G * m1 / r)
Подставляя данные:
u = sqrt((6,67 10^-11) (6 10^24) / (60 10^5))
u = sqrt(4 * 10^14)
u = 2 * 10^7 м/с
Теперь найдем период обращения спутника T, используя формулу:
T = 2 pi r / u
Подставляя данные:
T = 2 3,1415 60 10^5 / (2 10^7)
T = 3,7699 10^6 / 2 10^7
T = 1,88495 * 10^2 с
Период обращения спутника составляет примерно 188 секунд.