Спутник, находящийся на круговой орбите вокруг Земли, испытывает влияние силы тяжести. Вопрос в том, выполняет ли эта сила работу по отношению к спутнику?

Физика 7 класс Работа и энергия спутник круговая орбита сила тяжести работа физика 7 класс Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала разберёмся, что такое работа в физике и как она определяется.

Определение работы: Работа силы определяется как произведение силы на перемещение в направлении этой силы. Формально, работа (A) рассчитывается по формуле:

• A = F * d * cos(θ)

где:

• A - работа;
• F - сила;
• d - перемещение;
• θ - угол между направлением силы и направлением перемещения.

Теперь давайте применим это определение к нашему случаю со спутником на круговой орбите.

Спутник движется по круговой орбите, и на него действительно действует сила тяжести, которая притягивает его к Земле. Однако, в случае спутника, его движение является круговым, и сила тяжести направлена к центру Земли, а перемещение спутника происходит по касательной к орбите.

Таким образом, угол θ между силой тяжести (которая направлена вниз к центру Земли) и перемещением спутника (которое направлено по касательной к орбите) равен 90 градусам. По формуле для работы это означает:

• cos(90°) = 0.

Следовательно, работа, выполняемая силой тяжести по отношению к спутнику, будет равна:

• A = F * d * cos(90°) = F * d * 0 = 0.

Итак, ответ на ваш вопрос: сила тяжести не выполняет работу по отношению к спутнику, находящемуся на круговой орбите, поскольку угол между силой и перемещением равен 90 градусам, и, следовательно, работа равна нулю.