Космический корабль вращался на низкой орбите вокруг родной планеты, а после вышел на стабильную орбиту вокруг неизведанной планеты, масса которой в 3 раза меньше массы его родной планеты, а радиус – в 3 раза больше. Как изменились в результате этого перелета скорость, которую нужно достичь для покидания планеты и сила притяжения, действующая на корабль на вблизи поверхности планеты?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
h=20000/1000×10=2(м)
Теперь вычислим для ртути p=13000×10×2=260000 Па=260 кПа
2) Для начала найдём массу шара: m=ρg=7800×1=7800 кг
По закону Архимеда вес тела в жидкости равен разности веса тела в воздухе и действующей на него выталкивающей силы
Вес шара в воздухе равен P(в воздухе)=mg=7800×10=78000 Н
Найдём выталкивающую силу (Силу Архимеда): F=ρgV где ρ-плотноть жидкости, а V - объём погружённой части тела
F=1000×10×1=10000 Н
P(в воде)=P(в воздухе)-F
P(в воде)=78000-10000=68000 Н
m1*V1 -m2*V2 = 0
0,6*2 = m2*3
m2 = 0,4кг или 400г - это ответ
2. Второй закон Ньютона в проекции на вертикаль в верхней точке:
mg - N = ma
N = m*(g-a)
Центростремительное ускорение a=V²/r должно быть равно ускорению свободного падения g. В этом случае сила реакции опоры N будет нулевой, а значит вес нулевой и невесомость.
V²/40 = 10
V² = 400
V = 20 (м/с) - это ответ
3. При вертикальном подъеме нужна сила Fт=m*g.
Проекции сил, действующие на брусок на склоне, рисунок рисовать не буду, т.к. это полный стандарт в любой задаче.
Тянем вверх без ускорения, значит ma=0
F - Fтр - m*g*sina = 0 - проекции на ось вдоль плоскости, по которой тянем
N - m*g*cosa = 0 - проекции на перпендикуляр к плоскости
Fтр=k*N
Подставляем N из 2 ур-я и получившееся в 1-е ур-е.
F=k*m*g*cosa + m*g*sina
По условию тянуть труднее, значит,
F > Fт
k*m*g*cosa + m*g*sina > mg
k*cosa + sina > 1
k > (1-sina)/cosa
k > 0,58 - это ответ