Lực hấp dẫn giữa vệ tinh và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm, ta có: Fhd = Fht

(Bán kính quỹ đạo tròn của vệ tinh từ vệ tinh đến tâm Trái Đất: R + h)

Mặt khác:

(M là khối lượng trái đất)

Gọi m, M là khối lượng của vệ tinh và của Trái Đất. Khi vệ tinh bay ở độ cao h, lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh là: 

T = 4 π R/v = 4.3,14.64. 10 5 /5600 = 14354,29s ≈ 240ph

chu kì quay của vệ tinh 

  V=2Rw <=> w = v/2R 

=> T= 2ii .2R / v 

= 14354,3s = 339 ph

Tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của vệ tinh được tính theo các công thức

ω = 2 π /T = (2.3.14)/(88.60) ≈ 1.19. 10 - 3 (rad/s)

a h t  =  ω 2 (R + h) = 1 . 19 . 10 - 3 2 .6650. 10 3  = 9,42 m/ s 2

Khi vệ tinh bay quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

F h d = F h t ⇔ G m M r 2 = m v 2 r ⇒ v = G M r

Với:  r = R + h = R + 7 9 R = 16 R 9

Nên:  v = G M 16 R 9 = 3 4 G M R

Mặt khác: Gia tốc rơi tự do của vật ở mặt đất:

g = G M R 2 ⇒ G M = g R 2 v = g R 2 16 R 9 = 9 g R 16 = 9.10.6400000 16 = 6000 m / s

Ta có:

T = 2 π ω mà  v = ω . r = ω . 16 R 9 → ω = 9 v 16 R

T = 2 π ω = 2 π 9 v 16 R = 32 π R 9 v = 32 π 6400000 9.6000 = 11914 , 8 s = 3 , 3 h

Vậy chu kì chuyển động của vệ tinh là: 3,3 giờ.

Đáp án: D

Chọn đáp án B

Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_ht  = F_hd

Có:

→ v² = gr

→ v = 11,2 km/s

Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm.

\(F_{hd}=F_{ht}\)\(\Rightarrow G\cdot\dfrac{M\cdot m}{\left(R+R\right)^2}=\dfrac{mv^2}{R}\)

\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{G\cdot M}{2R}}\)

Mà gia tốc tại mặt đất:

\(g=\dfrac{GM}{R^2}=9,8\)m/s²\(\Rightarrow\dfrac{1}{4}mg=\dfrac{mv^2}{2R}\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{R\cdot g}{2}}=\sqrt{\dfrac{6400\cdot1000\cdot9,8}{2}}=5600\)m/s

Chọn D.