Решите пожалуйста хоть одну задачу. (Никак не могу решить). Заранее спасибо. 1. Известно, что сутки на Марсе примерно равны земным суткам, а масса Марса составляет 0,1 массы Земли. На орбиту какого радиуса надо вывести спутник ...
Решите пожалуйста хоть одну задачу. (Никак не могу решить). Заранее спасибо. 1. Известно, что сутки на Марсе примерно равны земным суткам, а масса Марса составляет 0,1 массы Земли. На орбиту какого радиуса надо вывести спутник Марса, чтобы он все время «висел» над одной и той же точкой поверхности? Ответ представьте в тысячах километров и округлите до дестяков. Известно, что спутники Земли, «висящие» над одной и той же точкой поверхности, летают по орбите радиусом 42 тысячи километров. 2. Ионы, пройдя из состояния покоя ускоряющую разность потенциалов, попадают в однородное магнитное поле, перпендикулярное скорости движения ионов. Во сколько раз надо изменить ускоряющую разность потенциалов, чтобы увеличить радиус кривизны траектории ионов в 2 раза?
Ответ(ы) на вопрос:
1). Хм, пока не решал такое, но давайте попробуем. Итак. Первым делом: Tмарса=Tземли(сутки - период обращения) Mмарса=0.1Мземли=0.1*6*10^24=6*10^23 кг Чтобы спутник висел над одной и той же точкой поверхности, спутник должен находиться на экваторе во-первых и иметь такую же угловую скорость, как и сама Земля, т.е. чтобы не отставать от нее и не убегать вперед. (Вообще можно его подвесить и на иной орбите, но там будет уже другая угловая скорость, так что это отдельный вопрос, да и авторы от нас сего не требуют). Продолжим. у угловой скорости есть 2 формулы: w=2п/T=v/R 2п/T=v/R Период есть, надо вычислить радиус, но нет скорости. Но это скорость спутника Марса, т.е. 1 космическая скорость. Вспомним ее формулу: v1=sqrt(GM/R) подставим: 2п/T=sqrt(GM/R)/R я возведу все в квадрат и преобразую, чтобы извлечь R: R=[latex]\sqrt[3]{\frac{GMT^2}{4\pi^2}}[/latex] Теперь подставлю: (период перевел 24часа=24*3600=86400 с) [latex]R=\sqrt[3]{\frac{6.67*10^{-11}*6*10^{23}*86400^2}{39.4}}=[/latex]=196.45*10^5 м =19645 км=19.6 тысяч км. 2). Формула для радиуса кривизны траектории движения частицы в магнитном поле: r=mv/qB значит, чтобы увеличить радиус кривизны в 2 раза, мы должны увеличить скорость ионов в 2 раза. Как это сделать. Во время прохождения ионом ускорящей разности потенциалов электрическое поле совершает работу и передает энергию иону, т.е. A=qU=Ek=mv^2/2 v=sqrt(2qU/m) sqrt - корень если r2/r1=2, то v2/v1=2 sqrt(2qU2/m)/sqrt(2qU1/m)=sqrt(U2/U1)=2 U2/U1=4 Значит, нужно увеличить ускорящую разность потенциалов в 4 раза.
Не нашли ответ?
Похожие вопросы