Znaleźć okres T i prędkość v ciała poruszającego się wokół Ziemina wysokości h=30km nad jej powierzchnią, mając dane R=6370km.

 Znaleźć okres T i prędkość v ciała poruszającego się wokół Ziemina wysokości h=30km nad jej powierzchnią, mając dane R=6370km.
Odpowiedź

Witam, podaję rozwiązanie:   T=?   okres obiegu ciała wokół Ziemi V=?   prędkość ciała wokół Ziemi R=6370km=6370 000m=6,37x10^6m  promień Ziemi h=30km=30 000m=3x10^4m=0,03x10^6m   wysokość nad powierzchnią Ziemi   podczas ruchu orbitalnego po orbicie kołowej siła grawitacji stanowi siłę dośrodkową: Fg=Fd      Fg - siła grawitacji    Fd - siła dośrodkowa   w takim razie wzory na owe siły: Fg=GmM/r^2    G-stała grawitacji  m-masa ciała  M-masa Ziemi  r-odległość ciała od środka Ziemi   u nas:   r=R+h   Fd=mV^2/r    m-masa ciała  V-prędkość ciała   wobec tego przyrównujemy te dwie siły do siebie, aby wyznaczyć wzór na prędkość ciała: GmM/(R+h)^2 = mV^2/(R+h)  / : m GM/(R+h)^2 = V^2/(R+h)     w miejsce M możemy dać:  M=gR^2/G   g=10m/s^2 GgR^2/G / (R+h)^2 = V^2/(R+h)  / x (R+h)^2 GgR^2/G = V^2(R+h) gR^2=V^2(R+h)  / : (R+h) V^2=gR^2/(R+h) V=Rpierw[g/(R+h)]   teraz można podstawić wartości: V=6,37x10^6xpierw(10/(6,37x10^6 + 0,03x10^6)) V=6,37x10^6xpierw(10/6,4x10^6) V=6,37x10^6xpierw(0,15625x10^-5) V=6,37x10^6x0,00125 V=0,0079625x10^6 V=7962,5 m/s V=7,96 km/s   teraz wyznaczę okres obiegu T: prędkość kątowa wynosi:   w=2pi/T        w (omega)   pi=3,14 prędkość liniowa wynosi:   V=wxr     r=R+h   wobec tego przekształcamy wzór na V: V=2pi/Tx(R+h)  / x T VxT=2pi(R+h)  / : V T=2pi(R+h)/V   teraz podstawiamy wartości do powyższego wzoru: T=2x3,14x(6,4x10^6) / 7962,5 T=0,00504766 x 10^6 T=5047,66 s T=1,4 h  (godziny)   proszę bardzo, pozdrawiam :)

Dodaj swoją odpowiedź