6. Механика: #202642
Искусственный спутник Земли увеличил высоту своей орбиты с $300\ км$ до $500\ км.$ Как при этом изменятся орбитальная скорость спутника и потенциальная энергия спутника в гравитационном поле Земли?
Для каждой величины выберите характер изменения:
$1.$ Увеличится
$2.$ Уменьшится
$3.$ Не изменится
| Орбитальная скорость спутника | Потенциальная энергия спутника |
|---|---|
Орбитальная скорость ($v$):
Формула орбитальной скорости: $$v = \sqrt{\frac{GM}{R}}$$ где $R = R_{Земли} + h.$
При увеличении высоты $h$ с $300$ до $500\ км$:
— Начальный радиус: $R_1 = 6371 + 300 = 6671\ км$
— Конечный радиус: $R_2 = 6371 + 500 = 6871\ км$
Так как $R_2 > R_1$, то $v_2 < v_1$
Скорость уменьшается.
Потенциальная энергия ($E_p$):
Формула потенциальной энергии: $$E_p = -\frac{GMm}{R}$$При увеличении $R$ значение $E_p$ становится менее отрицательным.
Потенциальная энергия увеличивается.