Среднее значение радиуса Земли равно 6400 км, а ускорение свободного падения у земной поверхности 9,8 м/с². Пользуясь только этими данными, вычислите первую космическую скорость на высоте 3600 км над поверхностью Земли.
Вычисление первой космической скорости на высоте 3600 км над поверхностью Земли
Дано:
- Средний радиус Земли: \( R_3 = 6400 \, \text{км} = 6.4 \times 10^6 \, \text{м} \),
- Высота \( h = 3600 \, \text{км} = 3.6 \times 10^6 \, \text{м} \),
- Ускорение свободного падения на поверхности Земли: \( g_0 = 9.8 \, \text{м/с}^2 \).
Для вычисления первой космической скорости \( v \) на высоте \( h \) используем формулу:
\(v = \sqrt{\frac{g_0 R_3^2}{R_3 + h}}.\)
Подставим известные значения:
\(v = \sqrt{\frac{9.8 \times (6.4 \times 10^6)^2}{6.4 \times 10^6 + 3.6 \times 10^6}}.\)
Вычислим:
\(v = \sqrt{\frac{9.8 \times 6.4^2 \times 10^{12}}{10 \times 10^6}} \approx \sqrt{40.14 \times 10^{6}} \approx 6.3 \times 10^3\, \text{м/с}\approx 6.3 \, \text{км/с} .\)
Таким образом, \( v \approx 6.3 \, \text{км/с} \).
Ответ: Первая космическая скорость на высоте 3600 км над поверхностью Земли составляет примерно \( 6.3 \, \text{км/с} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Среднее значение радиуса Земли равно 6400 км, а ускорение свободного падения у земной поверхности 9,8 м/с². Пользуясь только этими данными, вычислите первую космическую скорость на высоте 3600 км над поверхностью Земли.