Bài 21.5*Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí...
Câu hỏi:
Bài 21.5* Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh (công thức được cho trong Bài 21.2). Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất được tính theo biểu thức:
$g=G.\frac{M}{R^{2}}$.
Với G = 6,67.10$^{-11}$ N.kg$^{-2}$.m$^{2}$ là hằng số hấp dẫn, M và R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng 9,8 m/s$^{2}$ và bán kính Trái Đất khoảng 6,4.10$^{6}$ m. Tính:
a) Bán kính quỹ đạo của vệ tinh.
b) Tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Thị Vương
Phương pháp giải:a) Ta có thể dung công thức vận tốc lấy lực hấp dẫn giữa vệ tinh và Trái Đất bằng lực hướng tâm:\[F_{hd}=F_{ht}\]\[G.\frac{m.M}{r^{2}}=m\frac{v^{2}}{r}\]\[G.\frac{m.M}{r^{2}}=\frac{m.4\pi ^{2}r}{T^{2}}\]Từ đó suy ra:\[r^{3}=G\frac{M}{4\pi ^{2}}.T^{2}=g.\frac{T^{2}.R^{2}}{4\pi ^{2}}\]\[r=\sqrt[3]{g.\frac{T^{2}.R^{2}}{4\pi ^{2}}}=\sqrt[3]{\frac{9,8.(86400.6,4.10^{6})^{2}}{4\pi ^{2}}}\approx 4.23^{7}\] mb) Tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo:\[v=\frac{2\pi r}{T}=\frac{2\pi .4.23.10^{7}}{86400}\approx 3.07.10^{3}\] m/sVậy bán kính quỹ đạo của vệ tinh là khoảng 4.23 x 10^7 m và tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo là khoảng 3.07 x 10^3 m/s.
Câu hỏi liên quan:
- A. TRẮC NGHIỆMBài 21.1Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời có thể xem như là chuyển động...
- Câu 21.2Để một vật có khối lượng bằng 12 kg chuyển động tròn đều trên quỹ đạo có bán kính 0,4...
- Câu 21.3Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m. Người ta...
- Câu 21.4Xét chuyển động của một con lắc đơn (Hình 21.1) gồm một vật nặng, kích thước nhỏ được...
- B. TỰ LUẬNBài 21.1Cho bán kính Trái Đất khoảng 6,37.10$^{6}$m và gia tốc trọng trường ở...
- Bài 21.2Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật...
- Bài 21.3 Một vật nặng có khối lượng bằng 5 kg được buộc vào một dây dài 0,8 m và thả cho chuyển...
- Bài 21.4Một chiếc xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn nhất (mà không bị trượt)...
Bình luận (0)