Корабль-спутник «Восток» во время полета находился над Землей примерно на высоте 320 км. Радиус Земли...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
гравитация сила притяжения космический корабль «Восток» орбита высота полета масса объекта радиус Земли
0

Корабль-спутник «Восток» во время полета находился над Землей примерно на высоте 320 км. Радиус Земли 6400 км. С какой силой корабль притягивался к Земле? Масса корабля 4725 кг

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи мы можем использовать закон всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы притяжения выглядит следующим образом: F = G (m1 m2) / r^2, где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная (примерно 6.6710^-11 Нм^2/кг^2), m1 и m2 - массы тел (масса корабля и масса Земли), r - расстояние между центрами масс тел.

В данном случае масса Земли нам неизвестна, но так как масса корабля значительно меньше массы Земли, мы можем пренебречь массой корабля. Тогда формула упрощается до: F = G (m1 m2) / r^2, F = G m1 m2 / r^2, F = (6.6710^-11) (4725) (5.97210^24) / (6400 + 320)^2, F = 2.68 * 10^4 Н.

Таким образом, корабль-спутник "Восток" притягивается к Земле с силой примерно 2.68 * 10^4 Н.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для того чтобы определить силу, с которой корабль-спутник «Восток» притягивался к Земле, мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения, который формулируется следующим образом:

[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} ]

где:

  • ( F ) — сила гравитационного притяжения;
  • ( G ) — гравитационная постоянная, приблизительно равная ( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 );
  • ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы взаимодействующих тел, в данном случае это масса Земли и масса корабля;
  • ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.

Масса Земли (( m_1 )) составляет примерно ( 5.972 \times 10^{24} ) кг. Масса корабля (( m_2 )) равна 4725 кг.

Расстояние ( r ) до центра Земли будет равно сумме радиуса Земли и высоты орбиты: ( r = 6400 \, \text{км} + 320 \, \text{км} = 6720 \, \text{км} = 6.72 \times 10^6 \, \text{м} ).

Теперь подставим все известные значения в формулу:

[ F = \frac{6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \times 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг} \times 4725 \, \text{кг}}{(6.72 \times 10^6 \, \text{м})^2} ]

Вычислим числитель:

[ 6.674 \times 10^{-11} \times 5.972 \times 10^{24} \times 4725 \approx 1.883 \times 10^{17} ]

Теперь знаменатель:

[ (6.72 \times 10^6)^2 = 4.51584 \times 10^{13} ]

Теперь рассчитаем силу ( F ):

[ F \approx \frac{1.883 \times 10^{17}}{4.51584 \times 10^{13}} \approx 41650 \, \text{Н} ]

Таким образом, сила, с которой корабль-спутник «Восток» притягивался к Земле, составляет примерно 41,650 Ньютона.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме