Какое расстояние от центра Земли до искусственного спутника, масса которого составляет 88 кг и который находится
Какое расстояние от центра Земли до искусственного спутника, масса которого составляет 88 кг и который находится на орбите на расстоянии 665 км над поверхностью Земли, учитывая, что масса Земли составляет 5,91⋅1024 кг, а её радиус равен 6379 км?
Диана 17
Для решения этой задачи мы можем использовать законы гравитации и центробежной силы.Общий подход к решению задачи включает следующие шаги:
Шаг 1: Найти радиус орбиты спутника.
Шаг 2: Найти расстояние от центра Земли до спутника.
Шаг 1:
Масса Земли (M) = 5,91⋅10^24 кг
Радиус Земли (R) = 6379 км = 6379000 м
Масса спутника (m) = 88 кг
Расстояние спутника над поверхностью Земли (h) = 665 км = 665000 м
Запишем формулу для центробежной силы, действующей на спутник:
F = ma
где F - центробежная сила,
m - масса спутника,
a - ускорение спутника, связанное с его движением по орбите.
Центробежная сила также связана с гравитационной силой между спутником и Землей:
F = GMm / R^2
где G - гравитационная постоянная,
М - масса Земли,
m - масса спутника,
R - расстояние от центра Земли до спутника.
Так как эти силы равны, мы можем приравнять их:
GMm / R^2 = ma
Шаг 2:
Найдем радиус орбиты спутника, используя формулу центробежной силы:
R = (GM / a)^(1/2)
где G - гравитационная постоянная,
М - масса Земли,
a - ускорение спутника, связанное с его движением по орбите.
Теперь мы можем расчитать радиус R, зная значения GM и a:
R = ((6.67430 * 10^(-11) м^3 * кг^(-1) * с^(-2)) * (5,91⋅10^24 кг) / (h + R))^0.5
Расчеты:
Подставим значения M, h и R в формулу:
R = ((6.67430 * 10^(-11) м^3 * кг^(-1) * с^(-2)) * (5,91⋅10^24 кг) / (665000 м + 6379000 м))^0.5
Решим эту формулу с помощью калькулятора для удобства расчетов:
R = 6,738,195 м
Теперь нам нужно найти расстояние от центра Земли до искусственного спутника, учитывая радиус Земли:
Расстояние = R - Радиус Земли
Расстояние = 6,738,195 м - 6,379,000 м
Расстояние = 359,195 м
Итак, расстояние от центра Земли до искусственного спутника составляет 359,195 метров.