Чтобы спутник оставался неподвижным относительно поверхности Земли, необходимо, чтобы его период вращения был равен периоду вращения Земли Дано: Т=24 ч=24*3600 с Найти: R, v, a Решение: Формула периода T=2πR/v Отсюда v=2πR/T Применяя закон Всемирного тяготения и второй закон Ньютона, получаем F=GMm/R² ma=GMm/R² a=GM/R² С другой стороны, ускорение тела, движущегося по окружности a=v²/R Тогда v²/R=GM/R² v²=GM/R (2πR/T)²=GM/R (2π/T)²=GM/R³ R³=GM(T/(2π))² По справочнику: масса Земли М=5,97*10²⁴ кг гравитационная постоянная G=6,67*10⁻¹¹ Н·м²/кг² R³=6,67*10⁻¹¹ * 5,97*10²⁴(24*3600/(2π))²=7,53*10²² R=4,22*10⁷ м Находим другие неизвестные v=2πR/T=v=2π4,22*10⁷/(24*3600)=1*10⁴ (м/с) a=v²/R=10⁸/4,22*10⁷=2,37 (м/с²) ответ: R=4,22*10⁷ м; v=1*10⁴ м/с; a=2,37 м/с²
A) Найдем сопротивление участка цепи между точками А и С. На участке А-D-B (контур 1, показан красным) последовательное соединение, поэтому сопротивление будет равно сумме сопротивлений отдельных элементов, т.е. 2+2=4(ом). В контуре 2 (показан синим), параллельно контуру 1 подсоединен один элемент и сопротивление контура 2 находится как произведение сопротивлений, деленное на их сумму, т.е. 4*2/(4+2)=8/6=4/3 (Ом). В контуре 3 (показан зеленым) последовательно с контуром 2 подключен один элемент; сопротивление контура 3 составит 2+4/3=10/3 (Ом). И последний элемент на участке А-С подсоединен параллельно контуру 3, поэтому общее сопротивление будет равно 2*(10/3)/(2+10/3)=(20/3)/(16/3)=20/16=5/4=1.25 (Ом) б) Сопротивление участка А-В найти гораздо проще. Тут мы имеем два параллельно соединенных контура, 1 и 2 (обведены красным), которые содержат по два последовательно соединенных элемента. Сопротивление каждого такого контура равно 2+2=4 (Ом), а при их параллельном соединении общее сопротивление будет равно 4*4/(4+4)=2 (Ом). И параллельно этим контурам включен один элемент, поэтому искомое сопротивление равно 2*2/(2+2)=1 (Ом).
Дано:
Т=24 ч=24*3600 с
Найти:
R, v, a
Решение:
Формула периода
T=2πR/v
Отсюда
v=2πR/T
Применяя закон Всемирного тяготения и второй закон Ньютона, получаем
F=GMm/R²
ma=GMm/R²
a=GM/R²
С другой стороны, ускорение тела, движущегося по окружности
a=v²/R
Тогда
v²/R=GM/R²
v²=GM/R
(2πR/T)²=GM/R
(2π/T)²=GM/R³
R³=GM(T/(2π))²
По справочнику:
масса Земли М=5,97*10²⁴ кг
гравитационная постоянная G=6,67*10⁻¹¹ Н·м²/кг²
R³=6,67*10⁻¹¹ * 5,97*10²⁴(24*3600/(2π))²=7,53*10²²
R=4,22*10⁷ м
Находим другие неизвестные
v=2πR/T=v=2π4,22*10⁷/(24*3600)=1*10⁴ (м/с)
a=v²/R=10⁸/4,22*10⁷=2,37 (м/с²)
ответ: R=4,22*10⁷ м; v=1*10⁴ м/с; a=2,37 м/с²
На участке А-D-B (контур 1, показан красным) последовательное соединение, поэтому сопротивление будет равно сумме сопротивлений отдельных элементов, т.е. 2+2=4(ом). В контуре 2 (показан синим), параллельно контуру 1 подсоединен один элемент и сопротивление контура 2 находится как произведение сопротивлений, деленное на их сумму, т.е. 4*2/(4+2)=8/6=4/3 (Ом). В контуре 3 (показан зеленым) последовательно с контуром 2 подключен один элемент; сопротивление контура 3 составит 2+4/3=10/3 (Ом). И последний элемент на участке А-С подсоединен параллельно контуру 3, поэтому общее сопротивление будет равно 2*(10/3)/(2+10/3)=(20/3)/(16/3)=20/16=5/4=1.25 (Ом)
б) Сопротивление участка А-В найти гораздо проще. Тут мы имеем два параллельно соединенных контура, 1 и 2 (обведены красным), которые содержат по два последовательно соединенных элемента. Сопротивление каждого такого контура равно 2+2=4 (Ом), а при их параллельном соединении общее сопротивление будет равно 4*4/(4+4)=2 (Ом). И параллельно этим контурам включен один элемент, поэтому искомое сопротивление равно 2*2/(2+2)=1 (Ом).