1. Что произойдет с искусственным спутником Земли, если он будет выведен на орбиту со скоростью, чуть меньшей первой космической скорости? Выберите правильное утверждение.
А. Вернется на Землю.
Б. Будет двигаться по более удаленной орбите.
В. Будет двигаться в сторону Солнца.
2. Чему равно ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли? Радиус Земли принять равным 6400 км.
А. 4,4. м/с2 В. 9,8 м/с2. В. 16,4 м/с2.
3. Почему искусственные спутники Земли запускают с Земли в направлении на восток?
Если искусственный спутник Земли будет выведен на орбиту со скоростью, чуть меньшей первой космической скорости, то он не сможет войти в космическую орбиту. Вместо этого, он будет двигаться по орбите, которая находится ближе к поверхности Земли. Поэтому правильным ответом будет А: "Вернется на Землю".
2. Ускорение свободного падения на поверхности Земли принято равным 9,8 м/с². Однако, с увеличением высоты ускорение свободного падения уменьшается. Это происходит из-за того, что с увеличением высоты гравитационное притяжение уменьшается. Мы можем использовать формулу для расчета ускорения свободного падения:
g' = G * M / r^2,
где g' - ускорение свободного падения на данной высоте, G - гравитационная постоянная, M - масса Земли, r - расстояние от центра Земли до объекта, на котором мы находимся.
Используя данные задачи, мы можем рассчитать ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли:
g' = (6.67430 * 10^-11 N * m^2 / kg^2) * (5.9736 * 10^24 kg) / (3200 * 10^6 m)^2,
g' = (6.67430 * 10^-11) * (5.9736 * 10^24) / (3200 * 3200 * 10^12),
g' = 39.33 / 102400,
g' = 0.000384.
Полученный результат равен 0.000384 м/с². Округлим его до ближайшего значащего числа и получим 0.0004 м/с². В ответах приведены значения в м/с², поэтому правильным ответом будет А: "4,4 м/с²".
3. Искусственные спутники Земли запускают с Земли в направлении на восток по нескольким причинам. Во-первых, запуск в направлении на восток позволяет использовать движение вращения Земли в свою пользу. Земля вращается с востока на запад, и запуск спутников на восток позволяет использовать ее скорость вращения в качестве начального импульса для спутника.
Во-вторых, запуск в направлении на восток позволяет уменьшить количество топлива, необходимого для выведения спутника на требуемую орбиту. Как мы знаем, для достижения космической скорости требуется большое количество топлива. Запуск спутника с востока позволяет использовать движение вращения Земли как дополнительную скорость, что снижает необходимость в большом количестве топлива.
И, наконец, запуск восточного направления обеспечивает безопасный путь для спутника. Большая часть человеческой жилой зоны находится на северном полушарии Земли, и запуск спутника на восток помогает избежать ненужного пролета над густонаселенными областями.
Таким образом, искусственные спутники Земли, как правило, запускаются с Земли в направлении на восток на основе технических и географических соображений.