Чтобы определить скорость, которую должен иметь искусственный спутник Луны для того, чтобы вращаться по круговой орбите на высоте 40 км, необходимо воспользоваться формулой для круговой орбитальной скорости:
\[ v = \sqrt{g \cdot r} \]
где:
- \( v \) — орбитальная скорость,
- \( g \) — ускорение свободного падения на данной высоте,
- \( r \) — радиус орбиты.
В вашем случае:
- Ускорение свободного падения \( g = 1.6 \, \text{м/с}^2 \),
- Радиус Луны \( R = 1760 \, \text{км} = 1760000 \, \text{м} \),
- Высота орбиты \( h = 40 \, \text{км} = 40000 \, \text{м} \).
Полный радиус орбиты будет равен радиусу Луны плюс высота орбиты:
\[ r = R + h = 1760000 \, \text{м} + 40000 \, \text{м} = 1800000 \, \text{м}. \]
Теперь подставим значения в формулу:
\[ v = \sqrt{1.6 \, \text{м/с}^2 \cdot 1800000 \, \text{м}}. \]
Выполним вычисления:
- Умножим \( 1.6 \) на \( 1800000 \):
\[ 1.6 \cdot 1800000 = 2880000 \, \text{м}^2/\text{с}^2. \]
- Найдем квадратный корень из \( 2880000 \):
\[ v \approx \sqrt{2880000} \approx 1697.0 \, \text{м/с}. \]
Таким образом, искусственному спутнику Луны необходимо иметь скорость примерно 1697 м/с, чтобы вращаться по круговой орбите на высоте 40 км.
