Pitanje o gravitaciji?

Pitanje o gravitaciji?
Anonim

(a) Za objekt mase # m = 2000 kg kretanje u kružnoj orbiti radijusa # R # s brzinom # V_0 # oko mase mase # M # (na visini # # H od # 440 m #), orbitalno razdoblje # T_0 # daje Keplerov treći zakon.

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

gdje # G # je univerzalna gravitacijska konstanta.

U pogledu nadmorske visine svemirskih brodova

# T_0 = sqrt ((4pi ^ 2) / (GM) (R + H) ^ 3) *

Umetanjem različitih vrijednosti dobivamo

# 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) Centripetalna sila je uravnotežena gravitacijskom silom. Izraz postaje

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

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

Alternativno, za kružnu orbitu

# V_0 = romega #

# => V_0 = (R + h) (2pi) / T_0 #

Umetanje različitih vrijednosti u alternativni izraz

# V_0 = (6.81xx10-d6) (2pi) / 5591 #

# => v_0 = 7653

(c) Kinetička energija Picardova svemirskog broda odmah nakon pucanja

# E_K = 1/2 ^ 2mv #

Umetanjem različitih vrijednosti dobivamo

# E_K = 1/2 (2000) ((100-1.30) / 100xx7653) ^ 2 #

# => E_K = 5.7xx10 ^ 10

(d) Potencijalna energija ovog svemirskog broda u isto vrijeme

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

Umetanjem različitih vrijednosti dobivamo

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

# E_P = -1.17xx10 ^ 11

(e) Ukupna energija # E_T = E_P + E_K #

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

# E_T = -6.0xx10 ^ 10

(f) poluobrazna # S # osi je dana

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

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

Umetanjem zadanih vrijednosti dobivamo

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

# => a = 6.65xx10 ^ 6

(g) novo orbitalno razdoblje # T # nalazi se iz izraza

# 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) Picard je sada brži od Igora po vremenu

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

Kad je stigao prvi na mjesto # P # one je bio # 84,0 iza. Sada ranije

# 195.9-84.0 = 111.9