Искусственный спутник земли движется по круговой орбите ** расстоянии h от поверхности...

0 голосов
106 просмотров

Искусственный спутник земли движется по круговой орбите на расстоянии h от поверхности земли,Какова линейная скорость спутника?Уменьшится или увеличится скорость при переходе на более низкую орбиту?определите период обращения спутника


Физика (30 баллов) | 106 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Дано:
h
Найти: v, T
Решение:
M₃ - масса Земли
m - масса спутника
По закону Всемирного тяготения
F=G \frac{mM_3}{r^2}
Радиус орбиты
r=R+h
где R - радиус Земли
Тогда
F=G \frac{mM_3}{(R+h)^2}
Эта сила сообщает спутнику центростремительное ускорение. По Второму закону Ньютона
a= \frac{F}{m} =G \frac{M_3}{(R+h)^2}
С другой стороны, центростремительное ускорение вычисляется по формуле
a= \frac{v^2}{r}= \frac{v^2}{R+h}
Следовательно
\frac{v^2}{R+h}=G \frac{M_3}{(R+h)^2} \\ 
 v^2=G \frac{M_3}{R+h} \\ 
v= \sqrt{G \frac{M_3}{R+h}}
Анализ полученного выражения показывает, что при переходе на более низкую орбиту скорость увеличится (h меньше - знаменатель меньше - вся дробь больше)
Период находим деля путь на скорость
T= \frac{2 \pi r}{v} = \frac{2 \pi (R+h)}{v} = \frac{2 \pi (R+h)}{\sqrt{G \frac{M_3}{R+h}}} = \\ =2 \pi \sqrt{ \frac{(R+h)^3}{GM_3} }
Ответ:
v= \sqrt{G \frac{M_3}{R+h}};
Скорость увеличится;
T=2 \pi \sqrt{ \frac{(R+h)^3}{GM_3} }