На Луне был произведен вертикальный выстрел из пистолета. Скорость пули при этом составляла 400 м/с. Определить максимальную высоту подъема пули над поверхностью Луны, если известно, что Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а ее радиус составляет 1740км. Радиус Земли 6400 км, g = 9,8 м/c^2. Ответ выразить в км с точностью до десятых.

31 Авг 2019 в 08:41
200 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
1) Начальная кинетическая энергия пули при вылете равна ее потенциальной энергии в точке максимальной высоты:
mv22=mgh2 \frac{mv^2}{2} = \frac{mgh}{2} 2mv2 =2mgh ,
где m - масса пули, v - скорость пули, g - ускорение свободного падения на Луне, h - максимальная высота.
2) Так как ускорение свободного падения на Луне g<em>Луны=g</em>Земли81 g<em>{\text{Луны}} = \frac{g</em>{\text{Земли}}}{81} g<em>Луны=81g</em>Земли , то
h=v22g<em>Луны h = \frac{v^2}{2g<em>{\text{Луны}}} h=2g<em>Луныv2 .
3) Известно, что радиус Луны в 10 раз меньше радиуса Земли: R</em>Луны=R<em>Земли10 R</em>{\text{Луны}} = \frac{R<em>{\text{Земли}}}{10} R</em>Луны=10R<em>Земли .
Тогда ускорение свободного падения на Луне:
g</em>Луны=GM<em>ЛуныR</em>Луны2=GM<em>Луны(R</em>Земли10)2=102GM<em>ЛуныR</em>Земли2=102gЗемли81 g</em>{\text{Луны}} = \frac{GM<em>{\text{Луны}}}{R</em>{\text{Луны}}^2} = \frac{GM<em>{\text{Луны}}}{(\frac{R</em>{\text{Земли}}}{10})^2} = \frac{10^2GM<em>{\text{Луны}}}{R</em>{\text{Земли}}^2} = \frac{10^2g_{\text{Земли}}}{81} g</em>Луны=R</em>Луны2GM<em>Луны =(10R</em>Земли )2GM<em>Луны =R</em>Земли2102GM<em>Луны =81102gЗемли .
Подставляем все известные данные и находим максимальную высоту подъема пули:
h=40022⋅102⋅9.881=160000196≈816 км h = \frac{400^2}{2 \cdot \frac{10^2 \cdot 9.8}{81}} = \frac{160000}{196} \approx 816 \, \text{км} h=2811029.8 4002 =196160000 816км.

20 Апр 2024 в 05:27
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир