ГДЗ параграф 21 Физика 9 класс Перышкин ФГОС

Вопросы после параграфа

Если бы удалось устранить все силы сопротивления движению, то тело бесконечно двигалось бы вокруг точки О по замкнутой кривой, например по окружности. При этом направление скорости шарика непрерывно менялось бы под действием силы, направленной к центру окружности. Подобное движение наблюдается при обращении планет вокруг Солнца и спутников вокруг планет. Действительно, на планеты действует сила тяготения со стороны Солнца, а на спутники – со стороны планет, и направлены эти силы к центральному телу.
Спутник не падает на Землю благодаря тому, что обладает достаточно большой скоростью, направленной по касательной к окружности, по которой он движется.
Движение спутника является примером свободного падения, так как происходит только под действием силы тяжести.
Для того, чтобы некоторое тело стало искусственным спутником Земли, его нужно вывести за пределы земной атмосферы и придать ему определенную скорость, направленную по касательной к окружности, по которой оно будет двигаться.
Вывод первой космической скорости:

Центростремительное ускорение определяется по формуле: a_ц.с = \(\frac{\nu^{2}}{r}\) .

Значит, для спутника g = \(\frac{\nu^{2}}{r}\), ν² = gr,

ν = \(\sqrt{\text{gr}}\).

Спутник, обладающий первой космической скоростью, движется по круговой орбите, а второй космической – по эллиптической орбите.

Тела внутри спутника, движущегося за пределами земной атмосферы, невесомы, так как все тела внутри спутника и сам спутник движутся практически с одинаковым центростремительным ускорением, равным ускорению свободного падения.

Дано:

M_З = 6·10²⁴ кг

R_З = 6,4·10⁶ м

h = 2600 км

G = 6,67 · 10^-11 Н·м²/кг

СИ

2,6·10⁶ м

Решение:

ν = \(\sqrt{G\frac{M_{З}}{R_{З} + h}}\)

ν = \(\sqrt{6,67 \cdot 10^{- 11} \cdot \frac{6 \cdot 10^{24}}{6,4 \cdot 10^{6} + 2,6 \cdot 10^{6}}}\) = 6670 (м/с)

Ответ: ν = 6670 м/с.

ν – ?

Дано:

ν = 1,67 км/с

g = 1,6 м/с²

СИ

1670 м/с

Решение:

ν = \(\sqrt{\text{gr}}\) ; ν² = gr,

r = \(\frac{\nu^{2}}{g}\)

r = \(\frac{1670^{2}}{1,6}\) = 1,7·10⁶ (м)

Ответ: r = 1,7·10⁶ м.

r – ?

Дано:

F₁ = F

F₂ = F/3

\(R_{З}^{2}\) = 6,4·10⁶ м

Решение:

F₁ = F = G\(\frac{\text{Mm}}{R_{З}^{2}}\)

F₂ = F/3 = G\(\frac{\text{Mm}}{R^{2}}\) ; F = G\(\frac{3Mm}{R^{2}}\)

G\(\frac{\text{Mm}}{R_{З}^{2}}\) = G\(\frac{3Mm}{R^{2}}\)

R = \(\sqrt{3R_{З}^{2}}\) = \(R_{З}^{2}\sqrt{3}\)

R = 6,4·10⁶ ×\(\sqrt{3}\) = 11085 (км) – расстояние от центра Земли.

А расстояние от поверхности Земли:

r = 11085 – 6400 = 4685 (км)

Ответ: r = 4685 км.

r – ?

Дано:

H = 3200 км

R_З = 6,4·10⁶ м

t = 1 c

g = 9,8 м/с²

СИ

3200000 м

Решение:

F = \(\text{\ G}\frac{mM_{З}}{{(R_{З} + H)}^{2}}\) = mg_h

Отсюда:

g_h = \(\ G\frac{M_{З}}{{(R_{З} + H)}^{2}}\) = g\(\frac{R_{З}^{2}}{{(R_{З} + h)}^{2}}\)

Так как движение равноускоренное, то

h = \(\frac{g_{h}t^{2}}{2}\) = \(\frac{gR_{З}^{2}t^{2}}{{2(R_{З} + H)}^{2}}\)

h = \(\frac{9,8 \cdot {(6,4 \cdot 10^{6})}^{2} \times 1}{{2(6,4 \cdot 10^{6} + 3200000)}^{2}}\) ≈ 2,2 м

Ответ: h = 2,2 м.

h(t =1с) – ?

Решебник по физике 9 класс Перышкин ФГОС §21

Поделись с друзьями