в какой точке орбиты искусственного спутника земли его потенциальная энергия будет наибольшей

ускорение

На спутник действует только сила притяжения со стороны Земли. Второй закон Ньютона приобретает вид:

Подставляя сюда выражение для центростремительного ускорения имеем: Следовательно, увеличению скорости движения спутника соответствует уменьшение радиуса орбиты. Из формулы для центростремительного ускорения тогда видно, что в результате перехода центростремительное ускорение увеличивается. Период обращения спутника связан с радиусом орбиты и скоростью движения соотношением Так как скорость возрастает, а радиус уменьшается, получаем, что период обращения спутника вокруг Земли уменьшается.

а=w^2*R, отсюда следует, что центростремительное ускорение увеличивается

Т=2*П/w, отсюда Т=const

Угловая скорость не постоянна.

Искусственный спутник Земли перешёл с одной круговой орбиты на другую, на новой орбите скорость его движения меньше, чем на прежней. Как изменились при этом потенциальная энергия спутника в поле тяжести Земли и

его период обращения вокруг Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При круговом движении спутника вокруг планеты его скорость и радиус орбиты связаны соотношением:

По условию скорость на новой орбите меньше, чем на прежней, значит, радиус орбиты стал больше.

Потенциальная энергия спутника в поле тяжести Земли и период обращения увеличатся.

В результате перехода спутника Земли с одной круговой орбиты на другую скорость его движения уменьшается. Как изменяются при этом центростремительное ускорение спутника и период его обращения вокруг Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При движении по круговой орбите радиус скорость спутника, его центростремительное ускорение и радиус орбиты связаны соотношением В поле тяжести планеты ускорение равно где — масса планеты. Таким образом, скорость и ускорение связаны соотношением При уменьшении скорости ускорение уменьшается.

Период обращения вокруг Земли равен При уменьшении скорости период увеличивается.

Два искусственных спутника Земли массой и обращаются по круговым орбитам одинакового радиуса. Чему равно отношение скоростей этих спутников ?

Пусть — масса Земли, — радиус орбиты, — скорость движения тела, — масса тела. При вращении тела по окружности вокруг Земли его центростремительное ускорение вызывается гравитационным притяжением Земли:

Заметим, что скорость не зависит от массы тела, а зависит только от радиуса вращения. Следовательно, скорости спутников, вращающихся по круговым орбитам одинакового радиуса равны:

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сила притяжения спутника к Земле в этом положении минимальна.

2) Потенциальная энергия спутника в этом положении максимальна.

3) Ускорение спутника при прохождении этого положения равно 0.

4) Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.

5) При движении спутника его полная механическая энергия остаётся неизменной.

Рассмотрим каждое утверждение:

1) Сила притяжения спутника к Земле в этом положении максимальна. Первое утверждение неверно.

2) Чем ближе спутник к Земле, тем меньше его потенциальная энергия, значит, в этом положении его потенциальная энергия минимальна. Второе утверждение неверно.

3) Ускорение спутника не равно нулю на протяжении всей орбиты. Третье утверждение неверно.

4) Полная энергия спутника при его вращении на орбите сохраняется, как отмечено во втором пункте его потенциальная энергия при нахождении на минимальном удалении от Земли минимальна, значит, кинетическая энергия максимальна. Четвёртое утверждение верно.

5) При движении спутника его полная механическая энергия сохраняется. Пятое утверждение верно.

В действительности при нахождении спутника на орбите он теряет часть своей механической энергии за счёт трения, но этими потерями на достаточно большой высоте и относительно малом промежутке времени можно пренебречь.

В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и центростремительное ускорение?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:

,

здесь — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.

В результате уменьшения сила притяжения со стороны Земли увеличивается, а значит, центростремительное ускорение спутника увеличивается. Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается.

Потенциальная энергия взаимодействия спутника и Земли дается выражением

(обратите внимание на знак «–»). Следовательно, при уменьшении радиуса орбиты спутника, потенциальная энергия уменьшается.

По условию, спутник выполнил торможение, если подумать логически, то скорость уменьшится.

Здравствуйте! Это достаточно известный «аэродинамический парадокс спутника». Кратко, он заключается в том, что при торможении в верхних слоях атмосферы радиус орбиты спутника уменьшается, при этом уменьшение скорости за счёт трения об атмосферу меньше приращения скорости за счёт уменьшения потенциальной энергии. Спутник как бы падает по пологой, почти круговой орбите в поле тяжести Земли.

Значительно более подробное рассмотрение этого явления есть, например, здесь

В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

обращения

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:

,

здесь — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.

Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается. Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается

Потенциальная энергия взаимодействия спутника и Земли дается выражением

(обратите внимание на знак «»). Следовательно, при уменьшении радиуса орбиты спутника, потенциальная энергия уменьшается.

«В результате торможения. » нельзя ли из этого сделать вывод, что скорость уменьшается?

Здравствуйте! Это достаточно известный «аэродинамический парадокс спутника». Кратко, он заключается в том, что при торможении в верхних слоях атмосферы радиус орбиты спутника уменьшается, при этом уменьшение скорости за счёт трения об атмосферу меньше приращения скорости за счёт уменьшения потенциальной энергии. Спутник как бы падает по пологой, почти круговой орбите в поле тяжести Земли.

Значительно более подробное рассмотрение этого явления есть, например, здесь

Искусственный спутник движется вокруг Земли, всё время находясь на расстоянии от её центра ( заметно превышает радиус Земли). Установите соответствие между зависимостями, описывающими движение спутника по орбите (см. левый столбец), и выражающими эти зависимости уравнениями, приведёнными в правом столбце (константа А выражена в соответствующих единицах без кратных и дольных множителей).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Зависимость периода обращения спутника вокруг Земли от радиуса его орбиты

Б) Зависимость модуля скорости спутника от радиуса его орбиты

1) где А — некоторая постоянная величина

2) где В — некоторая постоянная величина

3) где С — некоторая постоянная величина

4) где D — некоторая постоянная величина

На спутник действует только сила тяготения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение: Таким образом, модуль скорости зависит от радиуса орбиты спутника следующим образом: (Б — 1). Период обращения спутника по орбите можно найти по формуле: (А — 4). Обратите внимание, что данный ответ находится в согласии с третьим законом Кеплера.

В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его центростремительное ускорение и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.