Расстояние от спутника до центра Земли равно двум радиусам Земли. Во сколько раз изменится сила притяжения спутника к Земле, если расстояние от него до центра Земли увеличилось в 2 раза? Желательно обосновать почему, или решение. Дано: R1=2Rз R2=2R1 Найти: F2/F1 Решение: Сила с которой планета Земля притягивает к себе спутник определяется по формуле F =G*m*Mз/R^2 где G-гравитационная постоянная, m-масса спутника, Mз- масса планеты Земля R -расстояние от центра планеты Земля до спутника Запишим формулы силы для двух расстояний F1 =G*m*Mз/R1^2 F2 =G*m*Mз/R2^2 = G*m*Mз/(2R1)^2 =G*m*Mз/(4R1^2) =F1/4 Найдем отношение этих сил F2/F1 =(F1/4)/F1 =1/4 Поэтому при увеличении растояния от центра Земли до спутника в 2 раза сила притяжения уменьшится в 4 раза ответ: уменьшится в 4 раза
Для решения используем формулу истечения жидкости при опорожнении открытого в атмосферу сосуда произвольной формы через донное отверстие.
Таким образом, время полного опорожнения резервуара, с постоянным сечением по высоте, при постепенном снижении уровня жидкости в два раза больше времени, которое потребовалось бы в случае истечения того же количества жидкости из отверстия под постоянным максимальным напором H.
а) Из этой формулы определяем So:
Для отверстия в тонкой стенке m= 0,62. время t = 19*60 = 1140 c.
Подставим данные в формулу:
м².
Отсюда находим диаметр выпускного отверстия:
м или примерно 28 мм.
Расход Q определяем из той же формулы, подставив туда значение сечения. Получаем Q = 2,0668 л/с или примерно 2,07 л/с.
б) Время истечения равно t = 2V/Q, где Q - максимальный расход жидкости через отверстие, соответствующий начальному уровню в резервуаре.
Расход Q = 1,5 л/с = 0,0015 м³/с.
t = 2SH/Q = 2*(πD²/4)*H/Q = 2*(3,14159*1²/4)*1,5/0,0015 = 1570,796 с или 26,18 минут.
Если же подставить значение сечения заданного отверстия в формулу для определения времени So = πd²/4 = π*0,025²/4 = 0,0004909 м², то получим результат:
t = 2,3562/(0,62*0,0004909*√(2*10*1,5)) = 1413,478 с или 23,56 минут. Значит, заданный расход в 1,5 л/с не является максимальным расходом жидкости через отверстие, соответствующему начальному уровню в резервуаре.
Дано:
R1=2Rз
R2=2R1
Найти: F2/F1
Решение:
Сила с которой планета Земля притягивает к себе спутник определяется по формуле
F =G*m*Mз/R^2
где G-гравитационная постоянная, m-масса спутника, Mз- масса планеты Земля R -расстояние от центра планеты Земля до спутника
Запишим формулы силы для двух расстояний
F1 =G*m*Mз/R1^2
F2 =G*m*Mз/R2^2 = G*m*Mз/(2R1)^2 =G*m*Mз/(4R1^2) =F1/4
Найдем отношение этих сил
F2/F1 =(F1/4)/F1 =1/4
Поэтому при увеличении растояния от центра Земли до спутника в 2 раза сила притяжения уменьшится в 4 раза
ответ: уменьшится в 4 раза
Для решения используем формулу истечения жидкости при опорожнении открытого в атмосферу сосуда произвольной формы через донное отверстие.
Таким образом, время полного опорожнения резервуара, с постоянным сечением по высоте, при постепенном снижении уровня жидкости в два раза больше времени, которое потребовалось бы в случае истечения того же количества жидкости из отверстия под постоянным максимальным напором H.
а) Из этой формулы определяем So:
Для отверстия в тонкой стенке m= 0,62. время t = 19*60 = 1140 c.
Подставим данные в формулу:
Отсюда находим диаметр выпускного отверстия:
Расход Q определяем из той же формулы, подставив туда значение сечения. Получаем Q = 2,0668 л/с или примерно 2,07 л/с.
б) Время истечения равно t = 2V/Q, где Q - максимальный расход жидкости через отверстие, соответствующий начальному уровню в резервуаре.
Расход Q = 1,5 л/с = 0,0015 м³/с.
t = 2SH/Q = 2*(πD²/4)*H/Q = 2*(3,14159*1²/4)*1,5/0,0015 = 1570,796 с или 26,18 минут.
Если же подставить значение сечения заданного отверстия в формулу для определения времени So = πd²/4 = π*0,025²/4 = 0,0004909 м², то получим результат:
t = 2,3562/(0,62*0,0004909*√(2*10*1,5)) = 1413,478 с или 23,56 минут. Значит, заданный расход в 1,5 л/с не является максимальным расходом жидкости через отверстие, соответствующему начальному уровню в резервуаре.