Question

4. Күн жүйесіндегі планета Нептунның еркін түсу үдеуін және бірінші ғарыштық жылдамдығын анықтаңдар. Массасы 1,04 1020кг; ал
радиусы 2,2 10 м.
Еркін түсу үдеуін анықтаңыз:
1.
[2]
2.
Бірінші ғарыштық жылдамдықты анықта:
[3]
3​

Answer 1

Добрый день! Сегодня мы будем говорить о планете Нептун и предстоит решить две задачи, связанные с этой планетой.

Перейдем сразу к первой задаче. Нам необходимо определить ускорение свободного падения на планете Нептун. Для этого у нас имеются данные:

Масса планеты Нептун: 1,04 * 10^20 кг
Радиус планеты Нептун: 2,2 * 10^6 м

Для решения данной задачи воспользуемся формулой ускорения свободного падения, известной как закон всемирного тяготения:

g = G * M / r^2,

где g - ускорение свободного падения,
G - гравитационная постоянная (приближенно равная 6,67430 * 10^(-11) м^3/(кг * с^2)),
M - масса планеты,
r - радиус планеты.

Подставим известные значения в формулу:

g = (6,67430 * 10^(-11) м^3/(кг * с^2)) * (1,04 * 10^20 кг) / (2,2 * 10^6 м)^2.

Прежде чем продолжить с вычислениями, проведем несколько преобразований, чтобы сократить запись:

g = (6,67430 * 1,04 * 10^20) / (2,2 * 2,2 * 10^6 * 10^6),
g = (6,93 * 10^8) / (2,2 * 2,2 * 10^6 * 10^6).

Теперь посчитаем числитель и знаменатель отдельно:

Числитель:
6,93 * 10^8 = 6,93 * 10^(8-6) = 6,93 * 10^2 = 693.

Знаменатель:
2,2 * 2,2 * 10^6 * 10^6 = 2,2^2 * 10^(6+6) = 4,84 * 10^12.

Теперь можно продолжить с расчетами:

g = 693 / 4,84 * 10^12,
g = 1,432 * 10^(-10).

Итак, ускорение свободного падения на планете Нептун составляет приближенно 1,432 * 10^(-10) м/с^2.

Перейдем ко второй задаче. Теперь нам предстоит определить первую космическую скорость на планете Нептун.

Первая космическая скорость определяется как минимальная скорость, необходимая для того, чтобы покинуть планету.

Для определения данной скорости воспользуемся формулой:

v = √(2 * G * M / r),

где v - первая космическая скорость,
G - гравитационная постоянная,
M - масса планеты,
r - радиус планеты.

Подставим известные значения в формулу:

v = √(2 * 6,67430 * 10^(-11) * 1,04 * 10^20 / (2,2 * 10^6)),

преобразовав:

v = √(1,334 * 10^(10+20-6-6) / (2,2 * 10^6)),
v = √(1,334 * 10^18 / (2,2 * 10^6)).

Рассчитаем числитель и знаменатель отдельно:

Числитель:
1,334 * 10^18 = 1,334 * 10^(18-6) = 1,334 * 10^12.

Знаменатель:
2,2 * 10^6 = 2,2 * 10^(6-6) = 2,2.

Продолжим расчеты:

v = √(1,334 * 10^12 / 2,2),
v = √(6,063 * 10^11).

Вычислим корень:

v ≈ 2,459 * 10^5.

Таким образом, первая космическая скорость на планете Нептун приближенно равна 2,459 * 10^5 м/с.

Задача решена! Если возникли вопросы, не стесняйтесь задавать их.