импульс какого тела не меняется со временем спутник летит по круговой орбите вокруг земли ракета

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:

,

здесь — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.

В результате уменьшения сила притяжения со стороны Земли увеличивается, а значит, центростремительное ускорение спутника увеличивается. Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается. Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается

«В результате торможения в верхних слоях атмосферы. » из условия видно что происходит торможение. А скорость в ответе увеличивается, это противоречит условию задачи

Здравствуйте! Это достаточно известный «аэродинамический парадокс спутника». Кратко, он заключается в том, что при торможении в верхних слоях атмосферы радиус орбиты спутника уменьшается, при этом уменьшение скорости за счёт трения об атмосферу меньше приращения скорости за счёт уменьшения потенциальной энергии. Спутник как бы падает по пологой, почти круговой орбите в поле тяжести Земли.

Значительно более подробное рассмотрение этого явления есть, например, здесь

Спутник вращается по круговой орбите вокруг некоторой планеты. Вследствие медленного изменения радиуса орбиты в интервале времени от t₁ до t₂ модуль скорости V спутника изменяется с течением времени t так, как показано на графике (см. рисунок).

На основании анализа этого графика выберите все верные утверждения, касающихся момента времени t₂, и укажите их номера.

1) Радиус орбиты спутника уменьшился в 4 раза.

2) Угловая скорость обращения спутника увеличилась в 8 раз.

3) Модуль центростремительного ускорения спутника увеличился в 16 раз.

4) Период обращения спутника увеличился в 2 раза.

5) Модуль силы гравитационного притяжения спутника к планете не изменился.

Проверим правильность утверждений

1) На спутник со стороны планеты действует сила тяготения, которая сообщает ему центростремительное ускорение

Скорость спутника увеличилась в два раза, а значит радиус орбиты уменьшился в 4 раза. Утверждение 1 — верно.

2) Угловая скорость спутника связана с линейной как

Следовательно, увеличение скорости спутника в 2 раза и уменьшение радиуса в 4 раза приведет к увеличению угловой скорости в 8 раз. Утверждение 2 — верно.

3) Модуль центростремительного ускорения спутника увеличится в 16 раз. Утверждение 3 — верно.

4) Период обращения спутника это время, за которое спутник проходит полный оборот вокруг планеты

При переходе на другую орбиту, период обращения уменьшится в 8 раз. Утверждение 4 — неверно.

5) При уменьшении расстояния в 4 раза, модуль силы гравитационного притяжения увеличится в 16 раз. Утверждение 5 — неверно.

Спутник вращается по круговой орбите вокруг некоторой планеты. Вследствие медленного изменения радиуса орбиты в интервале времени от t₁ до t₂ модуль скорости V спутника изменяется с течением времени t так, как показано на графике (см. рисунок).

На основании анализа этого графика выберите все верные утверждения, касающихся момента времени t₂, и укажите их номера.

1) Радиус орбиты спутника уменьшился в 4 раза.

2) Угловая скорость обращения спутника уменьшилась в 4 раза.

3) Модуль центростремительного ускорения спутника не изменился.

4) Период обращения спутника увеличился в 2 раза.

5) Модуль силы гравитационного притяжения спутника к планете увеличился в 16 раз.

Проверим правильность утверждений

1) На спутник со стороны планеты действует сила тяготения, которая сообщает ему центростремительное ускорение

Скорость спутника увеличилась в два раза, а значит радиус орбиты уменьшился в 4 раза. Утверждение 1 — верно.

2) Угловая скорость спутника связана с линейной как

Следовательно, увеличение скорости спутника в 2 раза и уменьшение радиуса в 4 раза приведет к увеличению угловой скорости в 8 раз. Утверждение 2 — неверно.

3) Модуль центростремительного ускорения спутника увеличится в 16 раз. Утверждение 3 — неверно.

4) Период обращения спутника это время, за которое спутник проходит полный оборот вокруг планеты

При переходе на другую орбиту, период обращения уменьшится в 8 раз. Утверждение 4 — неверно.

5) При уменьшении расстояния в 4 раза, модуль силы гравитационного притяжения увеличится в 16 раз. Утверждение 5 — верно.

Аналоги к заданию № 10214: 10278 Все

В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

обращения

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:

,

здесь — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.

Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается. Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается

Потенциальная энергия взаимодействия спутника и Земли дается выражением

(обратите внимание на знак «»). Следовательно, при уменьшении радиуса орбиты спутника, потенциальная энергия уменьшается.

«В результате торможения. » нельзя ли из этого сделать вывод, что скорость уменьшается?

Здравствуйте! Это достаточно известный «аэродинамический парадокс спутника». Кратко, он заключается в том, что при торможении в верхних слоях атмосферы радиус орбиты спутника уменьшается, при этом уменьшение скорости за счёт трения об атмосферу меньше приращения скорости за счёт уменьшения потенциальной энергии. Спутник как бы падает по пологой, почти круговой орбите в поле тяжести Земли.

Значительно более подробное рассмотрение этого явления есть, например, здесь

В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и центростремительное ускорение?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:

,

здесь — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.

В результате уменьшения сила притяжения со стороны Земли увеличивается, а значит, центростремительное ускорение спутника увеличивается. Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается.

Потенциальная энергия взаимодействия спутника и Земли дается выражением

(обратите внимание на знак «–»). Следовательно, при уменьшении радиуса орбиты спутника, потенциальная энергия уменьшается.

По условию, спутник выполнил торможение, если подумать логически, то скорость уменьшится.

Здравствуйте! Это достаточно известный «аэродинамический парадокс спутника». Кратко, он заключается в том, что при торможении в верхних слоях атмосферы радиус орбиты спутника уменьшается, при этом уменьшение скорости за счёт трения об атмосферу меньше приращения скорости за счёт уменьшения потенциальной энергии. Спутник как бы падает по пологой, почти круговой орбите в поле тяжести Земли.

Значительно более подробное рассмотрение этого явления есть, например, здесь

В результате перехода спутника Земли с одной круговой орбиты на другую скорость его движения уменьшается. Как изменяются при этом центростремительное ускорение спутника и период его обращения вокруг Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При движении по круговой орбите радиус скорость спутника, его центростремительное ускорение и радиус орбиты связаны соотношением В поле тяжести планеты ускорение равно где — масса планеты. Таким образом, скорость и ускорение связаны соотношением При уменьшении скорости ускорение уменьшается.

Период обращения вокруг Земли равен При уменьшении скорости период увеличивается.

Ускорение свободного падения на поверхности некоторой сферической однородной планеты равно g, а первая космическая скорость для этой планеты равна V₁. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Б) модуль центростремительного ускорения

спутника, летающего вокруг планеты на высоте h

над её поверхностью по круговой орбите

1)

2)

3)

4)

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Из формулы первой космической скорости найдем радиус планеты:

Б. Из равенства сил и находим, что

Искусственный спутник летает вокруг Земли по круговой орбите. Если на очень большом расстоянии от Земли потенциальная энергия спутника равна нулю, то полная механическая энергия этого спутника на данной орбите

4) может быть любой — в зависимости от скорости спутника

Полная механическая энергия тела складывается из его кинетической энергии и потенциальной энергии взаимодействия.

Как известно, выбор начала отсчета потенциальной энергии неоднозначен. К потенциальной энергии всегда можно прибавить любую константу. Таким образом, вопрос о знаке потенциальной энергии, а, как следствие, и о знаке полной механической энергии, бессмыслен до тех пор, пока не фиксировано начало отсчета потенциальной энергии. Поэтому следующие слова в тексте условия: «Если на очень большом расстоянии от Земли потенциальная энергия спутника равна нулю. » — очень важны. Они как раз и производят необходимую нам фиксацию. А именно, устанавливается договоренность, что энергия гравитационного взаимодействия двух бесконечно удаленных тел равняется нулю. При таком выборе начала отсчета потенциальная энергия взаимодействие спутника и Земли равна обратите внимание, что она отрицательна.

Когда спутник вращается вокруг Земли по круговой орбите радиуса он движется с центростремительным ускорением, которое ему сообщает сила притяжения со стороны Земли: Отсюда А значит, кинетическая энергия спутника равна

В итоге, полная механическая энергия спутника равна: Таким образом, полная механическая энергия спутника, двигающегося по круговой орбите, всегда является величиной отрицательной, независимо от радиуса орбиты, или что то же самое, от скорости движения по этой круговой орбите.

У меня вопрос: а как вы нашли Е пот? Про кин. я понял, а с пот. никак не разберусь. Вы использовали F грав. А как у вас получалось преобразовать из пот. => в грав.?

Для любой потенциальной силы есть своя потенциальная энергия. Это выражение вы должны были проходить в школе. Оно анологично выражению для потенциальной энергии взаимодействия двух зарядов (т.к. закон Кулона очень напоминает закон Всемирного тяготения): . Другое дело, что гравитационная энергия всегда отрицательная, так как тела всегда притягиваются и минимум энергии должен соответствовать положению, когда они окончательно сблизятся. А вот заряды могут и отталкиваться, поэтому в случае отталкивания энергия получается положительная.

потенциальная энергия спутника равна нулю, значит полная энергия просто равна кинетической

Нет, здесь речь идет о другом. Как известно, любая потенциальная энергия определяется с точностью до константы. Условие «Если на очень большом расстоянии от Земли потенциальная энергия спутника равна нулю» означает, что эта константа выбирается таким образом, чтобы при потенциальная энергия обращалась в ноль. Это самый естественный выбор данной константы.

Если на бес­ко­неч­но­сти ки­не­ти­че­ская энер­гия спут­ни­ка не равна нулю, то он движется по гиперболической орбите, а не по круговой (эллиптической).

У поверхности Луны на космонавта действует сила тяготения 144 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Луны на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Луны на расстоянии трех лунных радиусов от ее центра? (Ответ дайте в ньютонах.)

По закону Всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Луны обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Луны. У поверхности Луны это расстояние совпадает с радиусом спутника. На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше. Таким образом, сила тяготения со стороны Луны, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Луны, то есть

Источник

• ← импульс заряженной частицы движущейся по окружности в магнитном поле
• импульс обозначается какой буквой обозначается →