VI.9Ở độ cao bằng $\frac{7}{9}$ bán kính của Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động...

Câu hỏi:

VI.9 Ở độ cao bằng $\frac{7}{9}$ bán kính của Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10 m/s$^{2}$ và bán kính của Trái Đất là 6400 km. Tính tốc độ và chu kì chuyển động của vệ tinh.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Thị Đạt
Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức vận tốc của vật chuyển động tròn đều và công thức chu kì của chuyển động tròn.

1. Phương pháp giải thứ nhất:

- Tính vận tốc của vệ tinh:
$v = \sqrt{\frac{gR}{1,5}}$
$v = \sqrt{\frac{10 \times 6400000}{1,5}}$
$v = 6532$ m/s

- Tính chu kì của chuyển động:
$T = \frac{2\pi (R+h)}{v}$
$T = \frac{2\pi \times (6400000 + \frac{7}{9} \times 6400000)}{6532}$
$T = 11914,78$ s

2. Phương pháp giải thứ hai:

- Sử dụng lực hấp dẫn để tìm vận tốc của vệ tinh:
$mg_{h} = \frac{mv^{2}}{R+h}$
$\Rightarrow \frac{R^{2}}{(R+h)^{2}}g = \frac{v^{2}}{R+h}$
$\Rightarrow v = \sqrt{\frac{gR^{2}}{\left ( R+\frac{7}{9}R \right )}}$
$\Rightarrow v = \sqrt{\frac{9gR}{16}}$
$\Rightarrow v = \frac{\sqrt{9 \times 10 \times 6400000}}{4}$
$\Rightarrow v = 6000$ m/s

- Tính chu kì của chuyển động:
$T = \frac{2\pi (R+h)}{v}$
$T = \frac{2\pi \times (6400000 + \frac{7}{9} \times 6400000)}{6000}$
$T = 11894,78$ s = 3,3 giờ

Vậy, vận tốc của vệ tinh là 6000 m/s và chu kì của chuyển động là 3,3 giờ.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.08224 sec| 2257.594 kb