Период движения спутника очень близко к поверхности Земли радиуса R составляет 84 минуты. какой период будет у того же спутника, если он будет взят на расстоянии 3R от поверхности земли?

Период движения спутника очень близко к поверхности Земли радиуса R составляет 84 минуты. какой период будет у того же спутника, если он будет взят на расстоянии 3R от поверхности земли?
Anonim

Ответ:

А. 84 мин

Объяснение:

Третий закон Кеплера гласит, что квадрат периода напрямую связан с радиусом куба:

# T ^ 2 = (4π ^ 2) / (GM) R ^ 3 #

где T - период, G - универсальная гравитационная постоянная, M - масса земли (в данном случае), а R - расстояние от центров двух тел.

Отсюда можно получить уравнение за период:

# Т = 2pisqrt (R ^ 3 / (ГМ)) #

Казалось бы, если радиус утроится (3R), то T увеличится в #sqrt (3 ^ 3) = sqrt27 #

Однако расстояние R должно быть измерено от центры тел. Проблема состоит в том, что спутник летит очень близко к поверхности земли (очень маленькая разница), и поскольку новое расстояние 3R берется на поверхности земли (очень маленькая разница * 3), радиус практически не изменяется. Это означает, что период должен оставаться на отметке 84 мин. (выбор А)

Оказывается, что если бы можно было летать на спутнике (теоретически) точно на поверхности земли, радиус был бы равен радиусу Земли, а период был бы равен 84 минутам (нажмите здесь для получения дополнительной информации). В соответствии с этой проблемой, изменение расстояния от поверхности 3R эффективно #0*3=0#, так что R остается прежним.