Câu hỏi:
2 năm trước
Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng m chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao \(h = 1600km\). Trái Đất có khối lượng là \(M = 6.10^{24}kg\) và bán kính \(R = 6400km\). Cho hằng số hấp dẫn là \(G = 6,{67.10^{ - 11}}\dfrac{{N{m^2}}}{{k{g^2}}}\). Vận tốc chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo và chu kỳ chuyển động của vệ tinh lần lượt là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
+ Lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái đất chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh:
\(\begin{array}{l}{F_{hd}} = {F_{ht}} \Leftrightarrow G.\dfrac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}} = m.\dfrac{{{v^2}}}{R} \Leftrightarrow \dfrac{{GM}}{{(R + h)}} = {v^2}\\ \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{GM}}{{R + h}}} = \sqrt {\dfrac{{6,{{67.10}^{ - 11}}{{.6.10}^{24}}}}{{6\,400\,000 + 1600\,000}}} \\ \Rightarrow v = 7072,84m/s\end{array}\)
+ Ta có:
\(\begin{array}{l}v = r.\omega = r.\dfrac{{2\pi }}{T} \Rightarrow T = \dfrac{{2\pi (R + h)}}{v}\\ \Rightarrow T = \dfrac{{2\pi .(6400000 + 1600000)}}{{7072,84}} = 7106,83s\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái đất chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.
+ Lực hấp dẫn: \({F_{hd}} = G.\dfrac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}}\)
+ Lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.\dfrac{{{v^2}}}{R}\)
+ Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: \(v = r.\omega = r.\dfrac{{2\pi }}{T} \Rightarrow T = \dfrac{{2\pi r}}{v}\)
