Какова кинетическая энергия искусственного спутника Земли массой 1300 кг, который движется по круглой орбите на высоте 100 км?

Физика 8 класс Кинетическая энергия и движение тел кинетическая энергия искусственный спутник земля масса 1300 кг круглая орбита высота 100 км физика 8 класс формула кинетической энергии движение спутника орбитальная механика Новый

Чтобы найти кинетическую энергию искусственного спутника, движущегося по круглой орбите, нам нужно использовать формулу для кинетической энергии:

E_к = (1/2) * m * v²

где:

• E_к — кинетическая энергия, которую мы хотим найти,
• m — масса спутника, которая равна 1300 кг,
• v — скорость спутника на орбите.

Прежде чем мы сможем использовать эту формулу, нам нужно найти скорость v спутника на орбите. Для этого мы воспользуемся формулой для орбитальной скорости:

v = √(G * M / R)

где:

• G — гравитационная постоянная, равная 6.674 * 10^-11 Н*м²/кг²,
• M — масса Земли, примерно равная 5.972 * 10²⁴ кг,
• R — расстояние от центра Земли до спутника. Это сумма радиуса Земли и высоты орбиты спутника.

Радиус Земли равен примерно 6371 км, а высота орбиты спутника — 100 км. Поэтому:

• R = 6371 км + 100 км = 6471 км = 6471000 м

Теперь можем подставить значения в формулу для скорости:

v = √(6.674 * 10^-11 Н*м²/кг² * 5.972 * 10²⁴ кг / 6471000 м)

Вычисляем:

v ≈ 7840 м/с

Теперь, когда мы знаем скорость, можем найти кинетическую энергию:

E_к = (1/2) * 1300 кг * (7840 м/с)²

Вычисляем:

E_к ≈ 3.99 * 10¹⁰ Дж

Таким образом, кинетическая энергия спутника составляет примерно 3.99 * 10¹⁰ джоулей.