Сверь числа и знаки с фото.
УПРАЖНЕНИЕ 21
- Определите скорость искусственного спутника Земли, если он движется по круговой орбите на высоте 2600 км над поверхностью Земли. (\(M_З = 6 \cdot 10^{24}\) кг.)
- Если бы на круговую орбиту вблизи поверхности Луны был выведен искусственный спутник, то он двигался бы со скоростью 1,67 км/с. Определите радиус Луны, если известно, что ускорение свободного падения на её поверхности равно 1,6 м/с².
- На каком расстоянии от Земли сила всемирного тяготения, действующая на тело, будет в 3 раза меньше, чем на поверхности Земли?
- Ракета, пущенная вертикально вверх, поднялась на высоту 3200 км над поверхностью Земли и начала падать. Какой путь пройдёт ракета за первую секунду своего падения?
1. Дано: \(h=2{,}6\cdot10^6\) м, \(M_З=6\cdot10^{24}\) кг, \(R_З=6{,}4\cdot10^6\) м, \(G=6{,}67\cdot10^{-11}\). \[ r=R_З+h=9{,}0\cdot10^6\ \text{м},\qquad v=\sqrt{\frac{GM_З}{r}}\approx6{,}7\cdot10^3\ \text{м/с}. \] Ответ: \(\approx6{,}7\) км/с.
2. Дано: \(v=1{,}67\cdot10^3\) м/с, \(g_Л=1{,}6\) м/с². \[ R_Л=\frac{v^2}{g_Л} =\frac{(1{,}67\cdot10^3)^2}{1{,}6} \approx1{,}74\cdot10^6\ \text{м}. \] Ответ: \(\approx1{,}74\cdot10^3\) км.
3. Дано: \(F=F_0/3\), \(R_З=6{,}4\cdot10^6\) м. \[ \frac{F_0}{F}=\frac{r^2}{R_З^2}=3 \Rightarrow r=R_З\sqrt3\approx1{,}1\cdot10^4\ \text{км}. \] Ответ: \(r\approx1{,}1\cdot10^4\) км от центра Земли; \(h=r-R_З\approx4{,}7\cdot10^3\) км над поверхностью.
4. Дано: \(h=3{,}2\cdot10^6\) м, \(R_З=6{,}4\cdot10^6\) м, \(g_0=9{,}8\) м/с², \(t=1\) с. \[ g_h=g_0\left(\frac{R_З}{R_З+h}\right)^2 =9{,}8\left(\frac{2}{3}\right)^2 \approx4{,}36\ \text{м/с}^2, \] \[ s=\frac{g_ht^2}{2}\approx\frac{4{,}36\cdot1^2}{2}\approx2{,}2\ \text{м}. \] Ответ: \(\approx2{,}2\) м.