Bài 6 trang 83 SGK Vật lí 10


Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất

Đề bài

Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6 400km và lấy g = 10m/s2. Hãy tính tốc độ và chu kì quay của vệ tinh.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Hệ thức của định luật vạn vật hấp dẫn: Fhd=Gm1m2r2

trong đó: m1, mlà khối lượng của hai chất điểm, r là khoảng cách giữa chúng, G là hằng số hấp dẫn.

- Công thức của lực hướng tâm: Fht=mv2R=mω2r

- Công thức của chuyển động tròn đều: v=ωr;T=2πω

Lời giải chi tiết

Khối lượng của Trái Đất và vệ tinh lần lượt là M và m.

Bán kính của Trái Đất là R = 6400km. Vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h = R => bán kính quỹ đạo tròn của vệ tinh từ vệ tinh đến tâm Trái Đất là: R + h = R + R = 2R.

Khi vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có: Fhd=FhtGmM(R+h)2=mv2R+hv=mMR+hv=GM2R (1)

Mặt khác, tại mặt đất: g=GM(R)2gR2=GM (2)

Từ (1) và (2)v=gR22R=gR2=10.6400.10325656,85(m/s)

Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc:

v=ω(R+h)ω=vR+hT=2πω=2πvR+h=2π(R+h)v=4πRvT=4.3,14.6400.1035656,85=14210s

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.2 trên 69 phiếu

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.