Một vệ tinh có khối lượng 200 kg ở độ cao 200 km so với bề mặtTrái Đất. (a) Giả sử quỹ đạo là tròn, vệ tinh mất bao lâu để hoàn thành một vòng quỹ đạo? (b) Tính tốc độ của vệ tinh? (c) Vệ tinh xuất phát từ bề mặt trái đất, tính năng lượng tối thiểu cần thiết cung cấp cho vệ tinh này ? Bỏ qua sức cản không khí nhưng tính đến sự quay của Trái Đất quanh trục của nó.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn D.
Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm: Fhd = Fht
Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên Fhd = 920 N
Mặt khác:
Chọn D.
Tại độ cao h, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm:
F h d = F h t
Vì ở độ cao h, vệ tinh có trọng lượng 920 N nên
F h d = 920 N
Mặt khác:
Đáp án B
Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm F h t = F h d
F h t = m ω 2 r = 920 N
Suy ra r = 92. T 2 /(m.4 π 2 ) = (920. 5 , 3 2 . 10 6 )/(100.4. 3 , 14 2 ) = 65,53. 10 5 m = 6553km
Do đó h = r – R = 6553 – 6400 = 153 km
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm
Mặt khác, trên mặt đất ta có:
P = mg = GMm/ R 2 ⇒ g = GM/ R 2 = 9,8 m/ s 2
- Theo Niutơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên vệ tinh chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.
P = F h d = 920 N
- Mà: F h d = F h t = 920 N
F h t = m v 2 r = m 4 π 2 T 2 r 2 r = m 4 π 2 r T 2 ⇒ r = F h t T 2 m 4 π 2 = 920. ( 5 , 3.10 3 ) 2 100.4 π 2 = 6546057 , 712 m = 6546 , 058 km
Mà:
r = R + h ⇒ h = r − R = 6546 , 058 − 6400 = 146 , 058 k m
Đáp án: C
Tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của vệ tinh được tính theo các công thức
ω = 2 π /T = (2.3.14)/(88.60) ≈ 1.19. 10 - 3 (rad/s)
a h t = ω 2 (R + h) = 1 . 19 . 10 - 3 2 .6650. 10 3 = 9,42 m/ s 2
Giả sử bán kính trái đất là \(r=6400km\)
a)Thời gian để vệ tinh hoàn thành một vòng quỹ đạo:
\(t=\sqrt{\dfrac{2S}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot200\cdot1000}{10}}=200s=3min20s\)
b)Lực hấp dẫn đóng vai trò của lực hướng tân: \(F_{hd}=F_{ht}\)
\(v=\sqrt{gr}=\sqrt{10\cdot6400\cdot1000}=8000\left(m/s\right)=8km/s\)
c)Năng lượng tối thiểu hành tinh này:
\(A=P\cdot t=10\cdot200\cdot1000\cdot200=400000000J=40MJ\)
câu a, công thức t=căn 2s/g là công thức gì vậy ?