Чтобы найти круговую скорость астероида, находящегося в поясе Койпера на расстоянии 40 астрономических единиц (а. е.) от Солнца, воспользуемся законом обращения планет, который можно проиллюстрировать с помощью закона сохранения углового момента.
Круговая скорость объекта на орбите вокруг Солнца зависит от расстояния до Солнца и может быть определена следующим образом:
[
v = v_0 \sqrt{\frac{r_0}{r}}
]
где:
- ( v_0 ) — круговая скорость Земли (30 км/с),
- ( r_0 ) — радиус орбиты Земли (1 а. е.),
- ( r ) — радиус орбиты астероида (40 а. е.).
Теперь подставим известные значения в формулу:
- Расстояние до астероида: ( r = 40 ) а. е.
- Круговая скорость Земли: ( v_0 = 30 ) км/с.
- Радиус орбиты Земли: ( r_0 = 1 ) а. е.
Теперь подставим значения в формулу:
[
v = 30 \sqrt{\frac{1}{40}}
]
Вычислим значение:
[
\sqrt{\frac{1}{40}} = \frac{1}{\sqrt{40}} \approx \frac{1}{6.325} \approx 0.158
]
Теперь можно найти круговую скорость астероида:
[
v \approx 30 \times 0.158 \approx 4.74 \text{ км/с}
]
Округляем до десятых долей:
[
v \approx 4.7 \text{ км/с}
]
Таким образом, круговая скорость астероида, находящегося в поясе Койпера на расстоянии 40 а. е. от Солнца, составляет 4.7 км/с.