Находятся в невесомости?

 

Читатель: Наверное, они находятся очень далеко от Земли, поэтому си­ла тяжести на них практически не действует, то есть mg = 0.

Автор: Бросьте! Космические станции вращаются вокруг Земли на высоте 300–500 км, а даже на высоте 1000 км gh = 7,3 м/с2! Так что о нуле и речи нет.

Читатель: Как же тогда быть с невесомостью?

Автор: Рассмотрим космонавта, находящегося в кабине космического корабля, который вращается вокруг Земли (рис. 17.6).

На космонавта действует сила тяжести , где – ускорение сво­бодного падения на данной высоте. Предположим, что на космонавта еще действует сила реакции . Под действием этих двух сил и космонавт (вместе с кораблем) движется с ускорением , как и всякое свободно падающее тело. Тогда по второму закону Ньютона:

+ = Þ = = .

То есть сила реакции опоры равна нулю, а значит, по третьему закону Ньютона равен нулю и вес космонавта.

И, заметьте, наши рассуждения никак не зависят от направления и величины скорости спутника!

СТОП! Решите самостоятельно: В1, В2, С1, D1.

Задача 18.1. Космический корабль «Союз-12», выведенный на орбиту 27 сентября 1973 г., имел начальный период обращения Т1= = 88,6 мин. После проведенных маневров период обращения стал равным Т2 = 91,0 мин. Как изменилось расстояние до поверхности Земли и скорость движения корабля, если орбиту считать круговой?

Т1= 88,6 мин » 5,32×103 с Т2 = 91,0 мин » 5,46×103 с Решение. Спутник движется по окружности под действием одной силы – силы тяготения, поэтому второй
Dh = ? Dυ = ?

закон Ньютона для спутника имеет вид

mgh = mw2r.

Здесь – ускорение свободного падения на высоте h; – угловая скорость спутника; r = R + h – радиус орбиты спутника. Тогда

, (1)

. (2)

Из (1) и (2) находим (R + h1) и (R + h2):

(R + h1) =

» 6,602×106 м;

(R + h2) =

» 6,717×106 м.

Отсюда

=

» 0,115×105 м = 115 км;

м/с.

Ответ: 115 км; –67,6 м/с.

Автор: Как Вы считаете, можно ли запустить космический корабль или спутник таким образом, чтобы с точки зрения земного наблюдателя он неподвижно висел под одной и той же точкой?

  Рис. 17.7 Читатель: Для этого необходимо, чтобы спутник был неподвижен во вращающейся системе отсчета, связанной с земной поверхностью, т.е. он должен иметь такую же угловую скорость (1 оборот в 24 ч), как и Земля. И при этом вращаться он, конечно, должен в том же направлении, что и Земля, т.е. с запада на восток (рис. 17.7).

Автор: Совершенное верно.

СТОП! Решите самостоятельно: В3, В4, В6.

 








Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1643;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.