El període d'un satèl·lit que es mou molt a prop de la superfície de la terra del radi R és de 84 minuts. quin serà el període del mateix satèl·lit, si es pren a una distància de 3R de la superfície de la terra?

El període d'un satèl·lit que es mou molt a prop de la superfície de la terra del radi R és de 84 minuts. quin serà el període del mateix satèl·lit, si es pren a una distància de 3R de la superfície de la terra?
Anonim

Resposta:

A. 84 min

Explicació:

La tercera llei de Kepler estableix que el període quadrat està directament relacionat amb el radi cubat:

# T ^ 2 = (4π ^ 2) / (GM) R ^ 3 #

on T és el període, G és la constant gravitacional universal, M és la massa de la terra (en aquest cas), i R és la distància des dels centres dels 2 cossos.

A partir d’aquest es pot obtenir l’equació del període:

# T = 2pisqrt (R ^ 3 / (GM)) #

Sembla que si el radi es triplica (3R), llavors T augmentaria per un factor de #sqrt (3 ^ 3) = sqrt27 #

No obstant això, la distància R s'ha de mesurar a partir de la centres dels cossos. El problema assenyala que el satèl·lit vola molt a prop de la superfície de la terra (diferència molt petita), i perquè la nova distància 3R es pren a la superfície de la terra (diferència molt petita * 3), el radi difícilment canvia. Això significa que el període hauria de romandre al voltant dels 84 minuts. (tria A)

Resulta que si era possible volar un satèl·lit (teòricament) exactament a la superfície de la terra, el radi igualaria el radi de la terra i el període seria de 84 minuts (feu clic aquí per obtenir més informació). Segons aquest problema, el canvi de distància de la superfície 3R és efectiu #0*3=0#, de manera que R es manté igual.