Как найти скорость спутника луны - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

Все категории
экономические
43,660
гуманитарные
33,654
юридические
17,917
школьный раздел
611,971
разное
16,905

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Источник

bledrinsi479

Вопрос по физике:

Определите первую космическую скорость для спутника Луны, движущегося на небольшой высоте. Масса Луны 7,35*10 в 22 степени кг, а радиус 1,737 · 10 в 6 степени м. Гравитационная постоянная G = 6,67*10 в (-11) степени

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

Ответы и объяснения 1

wovenateces208

M = кг
м
Н·м²/кг²

h << R, h ≈ 0.

км/с

Знаете ответ? Поделитесь им!

Гость

Гость ?

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете
правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не
побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и
пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся
уникальные и личные объяснения;
Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не
знаю» и так далее;
Использовать мат — это неуважительно по отношению к
пользователям;
Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует?
Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие
вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи —
смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник

Четверг, 11 февраля, 2016

В космосе гравитация обеспечивает силу, из-за которой спутники (такие, как Луна) вращаются по орбитам вокруг более крупных тел (таких, как Земля). Эти орбиты в общем случае имеют форму эллипса, на чаще всего, этот эллипс не сильно отличается от окружности. Поэтому в первом приближении можно считать орбиты спутников круговыми. Зная массу планеты и высоту орбиты спутника над Землей, можно рассчитать, какой должна быть скорость движения спутника вокруг Земли.

Расчет скорости движения спутника вокруг Земли

Вращаясь по круговой орбите вокруг Земли, спутник в любой точке своей траектории может двигаться только с постоянной по модулю скоростью, хотя направление этой скорости будет постоянно изменяться. Какова же величина этой скорости? Её можно рассчитать с помощью второго закона Ньютона и закона тяготения.

Для поддержания круговой орбиты спутника массы в соответствии со вторым законом Ньютона потребуется центростремительная сила: , где — центростремительное ускорение.

Как известно, центростремительное ускорение определяется по формуле:

$[ a_n = frac{upsilon^2}{R}, ]$

где — скорость движения спутника, — радиус круговой орбиты, по которой движется спутник.

Центростремительную силу обеспечивает гравитация, поэтому в соответствии с законом тяготения:

$[ F = Gfrac{mM}{R^2}, ]$

где $M = 6times 10^{24}$ кг — масса Земли, $G = 6.67times 10^{-11}$ м³⋅кг^-1⋅с^-2 — гравитационная постоянная.

Подставляя все в исходную формулу, получаем:

$[ Gfrac{mM}{R^2} = mfrac{upsilon^2}{R}. ]$

Выражая искомую скорость , получаем, что скорость движения спутника вокруг Земли равна:

$[ upsilon = sqrt{Gfrac{M}{R}}. ]$

Это формула скорости, которую должен иметь спутник Земли на заданном радиусе (т.е. расстоянии от центра планеты) для поддержания круговой орбиты. Скорость не может меняться по модулю, пока спутник сохраняет постоянный орбитальный радиус, то есть пока он продолжает обращаться вокруг планеты по круговой траектории.

При использовании полученной формулы следует учитывать несколько деталей:

В качестве радиуса нужно использовать расстояние от центра Земли, а не высоту над поверхностью.
Следовательно, расстояние в формуле – это расстояние между центрами двух тел. В том случае, если известна высота спутника над поверхностью Земли, то для нахождения к этой высоте нужно прибавить радиус Земли, который приблизительно равен 6400 км.
Данная формула верна для спутников, находящихся за пределами атмосферы.
Однако в случае искусственных спутников это не совсем так. Даже на высоте 600 км от Земли имеет место определённое сопротивление воздуха. Постепенно это сопротивление, т.е. трение о воздух, заставляет спутники снижаться, и в конце концов они сгорают при входе в атмосферу. На высоте менее 160 км орбита спутника существенно понижается при каждом обороте вокруг Земли из-за сопротивления воздуха.
Скорость спутника на круговой орбите не зависит от его массы.
Если представить себе, что сопротивлением воздуха можно пренебречь, и Луна обращается вокруг Земли на расстоянии 640 км, то для сохранения орбиты она должна двигаться с такой же точно скоростью, что и искусственный спутник на той же высоте, хотя масса и размеры Луны намного больше.

Искусственные спутники Земли, как правило, обращаются вокруг планеты на высоте от 500 до 2000 км от поверхности планеты. Рассчитаем, с какой скоростью должен двигаться такой спутник на высоте 1000 км над поверхностью Земли. В этом случае км. Подставляя числа, получаем:

$upsilon = sqrt{6.67times 10^{-11}cdotfrac{5.9times 10^{24}}{7.4times 10^6}} approx 7.3$ км/с.

Материал подготовлен репетитором по математике и физике в Москве, Сергеем Валерьевичем

Источник

Факт того, что неверный ответ собирает плюсы, свидетельствует о безграмотности БВешников. Ведь вопрос этот школьного уровня. И наверняка, даже и не школьники знают, что с удалением от Земли её сила притяжения ослабевает. А раз так, то спутник, находящийся на какой-нибудь орбите, что бы не упасть на Землю, может иметь скорость менее первой космической. Эту минимальную орбитальную скорость можно найти по формуле: V = √{G*M/(R+h)}, здесь G – гравитационная постоянная; M – масса Земли; R – радиус Земли; h – высота полета спутника над поверхностью Земли. Из формулы видно, что минимальная линейная орбитальная скорость зависит от высоты полета спутника. И чем больше высота полета, тем меньшую скорость может иметь спутник, чтобы не упасть на Землю. Так, например, геостационарные спутники имеют скорость чуть более 3 км/сек. А наш естественный спутник Луна движется по своей орбите со скоростью около 1 км/сек. Первая космическая скорость нужна для того, что бы вывести наземный объект на какую-либо орбиту. А вот дальнейшее движение по этой орбите зависит от высоты этой орбиты. Если бы не атмосфера, то для полета МКС по круговой орбите вокруг Земли, было бы достаточно скорости 7,67 км/сек. Но и на высоте 400 км, на которой летает МКС, присутствуют атмосфера. Пусть она очень разрежена, но её достаточно, что бы тормозить полет МКС. Это приводит к тому, что за сутки МКС опускается на 150 — 200 метров. Поэтому коррекция орбиты МКС проводится периодически. На геостационарной орбите (высота около 36000 км) атмосфера практически отсутствует. Поэтому геостационарные спутники летают годами без коррекции орбиты. И их скорости в 3 с небольшим км в секунду вполне достаточно, что бы спутники не падали на Землю. А луна со своей «черепашьей» скоростью вот уже не один миллиард лет не падает на Землю. Так что заявление уважаемого Анатолия 44 «Потому что если меньше первой космической скорости в 7,9 км/ сек будут лететь то упадут на Землю и сгорят в земной атмосфере» совершенно не соответствует действительности.

система выбрала этот ответ лучшим

Анатолий44
[17.4K]

3 года назад

На скоростях от 7,9 км/сек до 11,2 км/сек где то в этих пределах летают ИСЗ

Потому что если меньше перввой космической скорости в 7,9 км/ сек будут лететь то упадут на Землю и сгорят в земной атмосфере. А если больше второй космической скорости в 11,2 км/сек будут лететь спутники то они сойдут с околоземной орбиты на околосолнечную орбиту и улетят от нас и нашей Земли.Есть и третья космическая скорость — тогда тело улетит вообще от Солнца.

Знаете ответ?

Источник