Вопрос:

Определите характеристики движения объекта по околоземной орбите. Ответы дайте в км и в м/с² с указанной около ответов точностью. Первый пилотируемый полёт совершил 12 апреля 1961 года лётчик-космонавт СССР Юрий Гагарин, его космический аппарат «Восток-1» облетел Землю за 1 ч 29 мин, двигаясь со скоростью приблизительно 28 200 км/ч. Найдите высоту полёта аппарата «Восток-1» и его центростремительное ускорение. Радиус Земли примите равным R₃ = 6400 км. H = Число км (с точностью до целых) a = Число м/с² (с точностью до десятых)

Ответ:

Решение:

  1. Высота полета (H):

    Для начала, переведем скорость из км/ч в км/с:

    $$v = 28200 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = \frac{28200}{3600} \frac{\text{км}}{\text{с}} = 7.83 \frac{\text{км}}{\text{с}}$$

    Найдем длину окружности, которую пролетел аппарат «Восток-1»:

    $$L = v \cdot t = 7.83 \frac{\text{км}}{\text{с}} \cdot (1 \cdot 3600 + 29 \cdot 60) \text{ с} = 7.83 \cdot 5340 \text{ км} = 41812.2 \text{ км}$$

    Длина окружности орбиты связана с радиусом орбиты (R) формулой: $$L = 2\pi R$$, отсюда можно найти радиус орбиты:

    $$R = \frac{L}{2\pi} = \frac{41812.2 \text{ км}}{2 \cdot 3.14159} = 6653.9 \text{ км}$$

    Высота полета аппарата (H) вычисляется как разница между радиусом орбиты и радиусом Земли:

    $$H = R - R_\text{З} = 6653.9 \text{ км} - 6400 \text{ км} = 253.9 \text{ км}$$

    Округлим до целых: H = 254 км

  2. Центростремительное ускорение (a):

    Центростремительное ускорение рассчитывается по формуле:

    $$a = \frac{v^2}{R} = \frac{(7830 \text{ м/с})^2}{6653900 \text{ м}} = \frac{61308890 \text{ м}^2/\text{с}^2}{6653900 \text{ м}} = 9.2 \text{ м/с}^2$$

Ответ: H = 254 км a = 9.2 м/с²

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие