Một vệ tinh địa tĩnh chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn

Giải SBT Vật Lí 10 Bài 21: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm

Bài 21.5* (VD) trang 73 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh (công thức được cho trong Bài 21.2). Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất được tính theo biểu thức: $g=G.\frac{M}{R^2}$.

Với G = 6,67.10^-11 N.kg^-2.m² là hằng số hấp dẫn, M và R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng 9,8 m/s² và bán kính Trái Đất khoảng 6,4.10⁶ m. Tính:

a. Bán kính quỹ đạo của vệ tinh.

b. Tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo.

Lời giải:

a. Chu kì của vệ tinh cũng là chu kì tự quay của Trái Đất:

T = 24.3600 = 86400 s

$F_{hd}=F_{ht}\iff G\frac{m.M}{r^2}=m\frac{v^2}{r}\Rightarrow G\frac{m.M}{r^2}=\frac{m.4{\pi }^{2}r}{T^2}$

Suy ra:

$r^3=G\frac{M}{4{\pi }^2}{T}^2=g\frac{T^2.R^2}{4{\pi }^2}\Rightarrow r=\sqrt[3]{\frac{9,8.{(86400.6,4.{10}^6)}^2}{\frac{T^2.R^2}{4{\pi }^2}}}\approx 4,23.{10}^{7}m$

b. $v=\frac{2\mathrm{\pi r}}{T}=\frac{2\pi .4,23.{10}^7}{86400}\approx 3,07.{10}^{3}m/s$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Câu 21.1 (B) trang 71 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời có thể xem như là chuyển động tròn đều vì ....

• Câu 21.2 (B) trang 71 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Để một vật có khối lượng bằng 12 kg chuyển động tròn đều trên quỹ đạo có bán kính 0,4 m ....

• Câu 21.3 (H) trang 71 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m. ....

• Câu 21.4 (B) trang 71 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Xét chuyển động của một con lắc đơn (Hình 21.1) gồm một vật nặng, kích thước nhỏ được treo ....

• Bài 21.1 (H) trang 72 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Cho bán kính Trái Đất khoảng 6,37.10^6 m và gia tốc trọng trường ở gần bề mặt Trái Đất ....

• Bài 21.2 (H) trang 72 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật ....

• Bài 21.3 (H) trang 72 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một vật nặng có khối lượng bằng 5 kg được buộc vào một dây dài 0,8 m và thả cho chuyển ....

• Bài 21.4 (H) trang 73 sách bài tập Vật Lí lớp 10: Một chiếc xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn nhất (mà không bị trượt) ....

Săn shopee siêu SALE :

• Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
• Biti's ra mẫu mới xinh lắm
• Tsubaki 199k/3 chai
• L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

Đề thi, chuyên đề Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo...

4.5 (243)

799,000đ

99,000 VNĐ

Khóa học online bởi các thầy cô VietJack

4.5 (243)

999,000đ

299.000 - 599.000 VNĐ

xem tất cả

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.