Hai vệ tinh nhân tạo I và II bay quanh Trái Đất trên quỹ đạo tròn bán kính lần lượt là \(r\) và \(2r\). Tốc độ của vệ tinh I là \({v_1}\). Hỏi tốc độ \({v_2}\) của vệ tinh II là bao nhiêu?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có lực hấp dẫn giữa vệ tinh và trái đất đóng vai trò là lực hướng tâm.
\({F_{ht}} = {F_{hd}} \Leftrightarrow \dfrac{{m{v^2}}}{r} = \dfrac{{G.mM}}{{{r^2}}} \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{GM}}{r}} \)
Tỉ số tốc độ của hai vệ tinh là:
\(\dfrac{{{v_2}}}{{{v_1}}} = \dfrac{{\sqrt {\dfrac{{GM}}{{{r_2}}}} }}{{\sqrt {\dfrac{{GM}}{{{r_1}}}} }} = \sqrt {\dfrac{{{r_1}}}{{{r_2}}}} = \sqrt {\dfrac{r}{{2r}}} = \dfrac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {v_2} = \dfrac{{{v_1}}}{{\sqrt 2 }}\)
Hướng dẫn giải:
+ Lực hấp dẫn: \({F_{hd}} = \dfrac{{G.{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}\)
+ Lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m.\dfrac{{{v^2}}}{r}\)