§ 20. Искусственные спутники Земли. -

Вопросы.

1. Приведите примеры (из области астрономии). Доказывающие, что при отсутствии сил сопротивления тело может неограниченно долго двигаться по замкнутой траектории, под действием силы меняющей направление скорости движения этого тела.


В безвоздушном космическом пространстве силы трения практически равны нулю, поэтому планеты, их спутники, кометы, астероиды и др. двигаются по замкнутым траекториям под действием сил всемирного тяготения (Земля вокруг Солнца, Луна вокруг Земли, комета Галлея вокруг Солнца и др.)



2. Почему спутники, обращаясь вокруг Земли под действием силы тяжести, не падают на Землю?

Скорость спутников направлена по окружности и достаточно высока, поэтому они не падают на Землю под действием силы тяжести.



3. Можно ли считать обращение спутника вокруг Земли свободным падением?

Так как обращение спутника вокруг Земли происходит по действием только силы тяжести, то такое движение можно считать свободным падением.




4. Что необходимо сделать с физическим телом, чтобы оно стало искусственным спутником Земли?

Чтобы физическое тело стало искусственным спутником Земли необходимо сообщить ему первую космическую скорость.



5. Выведите формулу для расчёта первой космической скорости спутника, движущегося по круговой орбите вблизи поверхности Земли.






6. Как движется спутник, обладающий первой космической скоростью? второй космической скоростью?

Спутник, обладающий точно первой космической скоростью будет двигаться вокруг Земли по круговой орбите. С увеличением скорости он будет двигаться по эллипсу. При достижении точно второй космической скорости по дуге параболы и при превышении этой скорости по гиперболе относительно Земли.




Упражнения.

1. Определите скорость искусственного спутника Земли, если он движется по круговой орбите  на высоте 2600 км над поверхностью Земли. (Мз= 6*1024кг; Rз= 6,4 *106 м; G= 6,67* 10-11 Н * м2/кг2).






2. Если бы на круговую орбиту вблизи поверхности Луны был выведен искусственный спутник, то он двигался бы со скоростью 1,67 км/с. Определите радиус Луны, если известно, что ускорение свободного падения на её поверхности равно 1,6 м/с2.