Какой радиус орбиты, скорость и период обращения необходимы для искусственного спутника Земли, чтобы он постоянно оставался над одной и той же точкой на поверхности планеты? В какой плоскости должна находиться его траектория полета?

Физика 9 класс Искусственные спутники и геостационарные орбиты радиус орбиты спутника скорость спутника период обращения спутника искусственный спутник Земли постоянное положение спутника плоскость траектории полета Новый

Для того чтобы искусственный спутник Земли оставался постоянно над одной и той же точкой на поверхности планеты, он должен находиться на геостационарной орбите. Рассмотрим, какие параметры нужны для этого.

1. Радиус орбиты:

Геостационарная орбита расположена на высоте примерно 35,786 километров над уровнем моря. Чтобы рассчитать радиус орбиты, нужно учитывать радиус Земли (примерно 6371 км). Таким образом, радиус орбиты будет равен:

• R = радиус Земли + высота орбиты = 6371 км + 35876 км = 42147 км.

2. Скорость спутника:

Скорость спутника на геостационарной орбите можно вычислить с помощью формулы для кругового движения:

• V = √(G * M / R),

где G - гравитационная постоянная (примерно 6.674 × 10^-11 Н·м²/кг²), M - масса Земли (примерно 5.972 × 10^24 кг), R - радиус орбиты (в метрах).

Подставив значения, мы можем вычислить скорость. Однако, для геостационарного спутника скорость составляет примерно 3.07 км/с.

3. Период обращения:

Период обращения спутника на геостационарной орбите равен 24 часам. Это значит, что спутник делает один полный оборот вокруг Земли за сутки, что позволяет ему оставаться над одной и той же точкой на экваторе.

4. Плоскость траектории:

Траектория полета спутника должна находиться в плоскости экватора Земли. Это связано с тем, что спутник должен двигаться синхронно с вращением Земли, чтобы оставаться над одной и той же точкой.

Таким образом, чтобы спутник оставался над одной и той же точкой на поверхности Земли, его радиус орбиты должен составлять около 42147 км, скорость - примерно 3.07 км/с, период обращения - 24 часа, а траектория должна находиться в плоскости экватора.