Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:
D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.
Тогда корни квадратного уравнения равны:
t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:
t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:
[t=0,7сt=0,3с
M=v1^2*r/G= 3500^2*3,38*10^6/(6,67*10^(-11)) кг = 6,21E+23 кг
2)первая космическая v1=корень(M*G/r)
первая космическая v2=корень(M*G/(9r))
v2/v1=корень(1/9)=1/3
при увеличении радиуса в 9 раз, первая космическая уменьшается в 3 раза
Искусственный спутник обращается по круговой орбите на высоте h=600 км от поверхности планеты со скоростью v=6.8 км/с. Радиус планеты равен r=3400 км. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности планеты?
v^2/(r+h)=g*r^2/(r+h)^2
g=v^2*(r+h)/r^2=6800^2*(3400000+600000)/3400000^2=16 m|c^2