Otázka o gravitácii?

Otázka o gravitácii?
Anonim

a) Pre predmet hmotnosti # m = 2000 kg # pohybujúce sa v kruhovej dráhe s polomerom # R # s rýchlosťou # # V_0 okolo zeme hmoty # M # (v nadmorskej výške # # H z # 440 t), obežnej periódy # # T_0 je daný Keplerovým tretím zákonom.

# T_0 ^ 2 = (4Pi ^ 2) / (GM) r ^ 3 # ……(1)

kde # G # je univerzálna gravitačná konštanta.

Z hľadiska nadmorskej výšky kozmických lodí

# T_0 = sqrt ((4Pi ^ 2) / (g) (R + H) ^ 3) #

Vkladáme rôzne hodnoty

# T_0 = sqrt ((4Pi ^ 2) / ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24)) (6.37xx10 ^ 6 + 4.40xx10 ^ 5) ^ 3) #

# => T_0 = sqrt ((4Pi ^ 2) / ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24)) (6.81xx10 ^ 6) ^ 3) #

# => T_0 = sqrt ((4Pi ^ 2) / ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24)) (6.81xx10 ^ 6) ^ 3) #

# => T_0 = 5591.0

(b) Stredová sila je vyvážená gravitačnou silou. Výraz sa stáva

# (Mv_0 ^ 2) / r = (GMM) / r ^ 2 #

# => V_0 = sqrt ((GM) / r) #

Alternatívne pre kruhovú obežnú dráhu

# V_0 = romega #

# => V_0 = (R + H), (2pi) / t_0 #

Vloženie rôznych hodnôt do alternatívneho výrazu

# V_0 = (6.81xx10 ^ 6) (2pi) / 5591 #

# => v_0 = 7653 t

(c) Kinetická energia Picardovej vesmírnej lode tesne po odpálení výbuchu

# E_k = 1/2 mV ^ 2 #

Vkladáme rôzne hodnoty

# E_k = 1/2 (2000), ((100 - 1,30) / 100xx7653) ^ 2 #

# => E_K = 5.7xx10 ^ 10

(d) Súčasná potenciálna energia tejto kozmickej lode

#E_P = - (GMM) / (R) #

Vkladáme rôzne hodnoty

#E_P = - ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24) (2000)) / (6.81xx10 ^ 6) #

# E_P = -1.17xx10 ^ 11

e) Celková energia # E_T = E_P + E_k #

# E_T = -1.17xx10 ^ 11 + 5.7xx10 ^ 10 #

# E_T = -6.0xx10 ^ 10

f) Polovičný # A # os je daná

#E_T = - (GMM) / (2a) #

# => A = - (GMM) / (2E_T) #

Vloženie daných hodnôt dostaneme

# => A = - ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24) (2000)) / (2 (-6.0xx10 ^ 10)) #

# => a = 6.65xx10 ^ 6 t

(g) Nové okružné obdobie # T # sa nachádza z výrazu

# T ^ 2 = (4Pi ^ 2) / ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24)) (6.65xx10 ^ 6) ^ 3 #

# => T = sqrt ((4Pi ^ 2) / ((6.67xx10 ^ -11) (5.98xx10 ^ 24)) (6.65xx10 ^ 6) ^ 3) #

# => T = 5395,1 #

(h) Čas Picard je teraz rýchlejší ako Igor

# DeltaT = 5591,0-5395,1 = 195,9 #

Keď prišiel prvý na mieste # P # bol # 84.0 # # pozadu. Teraz skôr

# 195.9-84.0 = 111.9