Một vệ tinh có khối lượng m = 600 kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết Trái Đất có bán kín R = 6 400 km. Lấy g = 9,8 m/s2. Hãy tính:
a) tốc độ dài của vệ tinh.
b) chu kì quay của vệ tinh.
c) lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh.
a. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm
\(\begin{array}{l} {F_{hd}}\; = {\rm{ }}{F_{ht}}\\ \Rightarrow \frac{{GMm}}{{4{R^2}}} = \frac{{m{v^2}}}{{2R}}\\ = > v = \sqrt {\frac{{GM}}{{2R}}} \end{array}\)
Mặt khác, trên mặt đất ta có:
\(\begin{array}{l} P{\rm{ }} = {\rm{ }}mg = \frac{{GMm}}{{{R^2}}}\\ = > g = \frac{{GM}}{{{R^2}}} = 9,8m/{s^2}\\ \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{Rg}}{2}} = \sqrt {\frac{{{{64.10}^5}.9,8}}{2}} \\ = 5600(m/s) = {\rm{ }}5,6{\rm{ }}km/s \end{array}\)
b. \(T = \frac{{4\pi R}}{v} = \frac{{4.3,{{14.64.10}^5}}}{{5600}} = 14354,29s \approx 240p\)
c. \(\begin{array}{l} {F_{ht}} = \frac{{m{v^2}}}{{2R}} = \frac{{{{600.5600}^2}}}{{2.6400000}} = 1470(N)\\ \Rightarrow {F_{hd}}\; = {\rm{ }}1470{\rm{ }}\left( N \right) \end{array}\)
-- Mod Vật Lý 10