Задание 3. Познакомиться со способами расчета космических скоростей

Познакомиться со способами расчета космических скоростей.

 

4. С какой скоростью движется Земля вокруг Солнца (орбитальная скорость), если расстояние между ними r» 1, 5× 10¹¹ м? Период обращения Земли Т = 1 год.

5. Рассчитать первую и вторую космические скорости для запусков космических аппаратов с поверхности Земли, если известны радиус R = 6, 37ּ 10⁶ м и масса M = 5, 98ּ 10²⁴ кг Земли.

6. Определить третью космическую скорость, т.е. такую скорость, чтобы космический аппарат, запущенный с орбиты Земли, смог покинуть пределы Солнечной системы.

 

Задание 4

Лабораторная работа

Определение гравитационной постоянной

 

Оборудование: установка с математическим маятником (в домашних условиях тяжелый груз небольших размеров, подвешенный на длинной нити длиной не меньше 1 м), измерительная линейка (лента), секундомер.

 

Теория

Основное свойство гравитационного поля заключается в том, что на всякое тело массой m действует сила тяготения

F = mg,

g - ускорение свободного падения (ускорение силы тяжести).

С другой стороны, в гравитационном поле Земли на ее поверхности сила тяготения тела к центру Земли согласно закону всемирного тяготения

,

M – масса Земли, m – масса тела, R – радиус Земли (расстояние между телом и центром Земли).

Период гармонических колебаний (малых колебаний) математического маятника в гравитационном поле Земли

, - длина маятника

Из указанных формул можно получить выражение для гравитационной постоянной

.

Определяя период колебаний по формуле , где t – измеренное время для N полных колебаний, можно получить формулу, дающую приближенную оценку гравитационной постоянной

.