Сверь числа и знаки с фото.
Проект Тема: «Сила тяжести и первая космическая скорость на разных планетах»
Задание
- Подготовить краткое сообщение по выбранной планете для учащихся 9 Б класса по физике или спутнику, сопроводив его фотографией или рисунком.
- Рассчитать ускорение свободного падения для вашей планеты или спутника (оформить как задачу с условием, решением и ответом).
- Вычислить силу тяжести, действующую на вас, если бы вы оказались на этой планете или спутнике (использовать свою массу). Сравнить полученную силу тяжести с силой тяжести, действующей на вас на Земле (указать, во сколько раз она больше или меньше).
- Ответить на вопрос: легче или труднее вам было бы подпрыгнуть на этой планете или спутнике? Кратко пояснить ответ, опираясь на рассчитанные значения.
- Вычислить первую и вторую космические скорости для вашей планеты или спутника (оформить как задачу). Список распределения планет и спутников № | Фамилия Имя | Планета, спутник 11 | Кирничникова Ангелина | Уран, спутник Миранда 19 | Подлатов Эдуард | Уран, спутник Ариэль 26 | Шилина Полина | Уран Важно: Задание выполняется на 1 альбомном листе или формате А4.
Проект «Уран»
Уран — седьмая планета от Солнца, ледяной гигант. Радиус \(25\,362\) км, масса \(8{,}68\cdot10^{25}\) кг, период обращения \(84\) года; ось наклонена на \(98^\circ\). Атмосфера: водород, гелий, метан. Крупные спутники: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон. [Рисунок: голубовато-зелёный диск с тонкими кольцами.]
Задача. Дано: \(M=8{,}68\cdot10^{25}\) кг, \(R=2{,}54\cdot10^{7}\) м, \(G=6{,}67\cdot10^{-11}\). Найти \(g\).
\[ g=\frac{GM}{R^2}\approx\frac{6{,}67\cdot10^{-11}\cdot8{,}68\cdot10^{25}}{(2{,}54\cdot10^7)^2}\approx9{,}0\ \text{м/с}^2. \]
Ответ: \(g_U\approx9{,}0\) м/с².
\(F_U=mg_U\approx9{,}0m\), на Земле \(F_E\approx9{,}8m\). Например, при \(m=50\) кг: \(F_U\approx450\) Н, \(F_E\approx490\) Н. \(F_U/F_E\approx0{,}92\): на Уране сила тяжести примерно на \(8\%\) меньше, земная — в \(1{,}09\) раза больше.
Прыгать легче: при той же скорости отталкивания высота прыжка \(h=v^2/(2g)\) будет примерно в \(1{,}1\) раза больше. Уран не имеет твёрдой поверхности, поэтому прыжок условный.
Задача.
\[ v_1=\sqrt{\frac{GM}{R}}=\sqrt{gR}\approx\sqrt{9{,}0\cdot2{,}54\cdot10^7}\approx1{,}51\cdot10^4\ \text{м/с}\approx15{,}1\ \text{км/с}, \]
\[ v_2=\sqrt{2}v_1\approx21{,}4\ \text{км/с}. \]
Ответ: \(v_1\approx15{,}1\) км/с, \(v_2\approx21{,}4\) км/с.