Các vệ tinh của hệ thống GPS (hệ thống định vị toán cầu) (Hình 20.9) quay một vòng quanh Trái Đất sau một thời gian 12 giờ (gọi là chu kì). Hãy xác định tốc độ góc của các vệ tinh này
Các vệ tinh của hệ thống GPS (hệ thống định vị toán cầu) (Hình 20.9) quay một vòng quanh Trái Đất sau một thời gian 12 giờ (gọi là chu kì). Hãy xác định tốc độ góc của các vệ tinh này
Các vệ tinh của hệ thống GPS (hệ thống định vị toán cầu) (Hình 20.9) quay một vòng quanh Trái Đất sau một thời gian 12 giờ (gọi là chu kì). Hãy xác định tốc độ góc của các vệ tinh này.
Đổi T = 12 giờ = 12.86400 s = 1.036.800 s
Tốc độ góc của các vệ tinh là: \(\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{1036800}} \approx 6,{06.10^{ - 6}}(rad/s)\)
3. Trong hệ thống GPS (hệ thống định vị toàn cầu), mỗi vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất được hai vòng trong một giây, có độ cao khoảng 20 200 km so với mặt đất. Tính tốc độ và gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh. Cho bán kính của Trái Đất bằng 6400 km.
Ta có \(\omega\)=2 vòng/s=2.2\(\pi\)=12,57 rad/s;R=20200+6400=26600km=2,66.107m
Tốc độ của mỗi vệ tinh là:
\(v = ω . R = 12 , 57.2 , 66.10^7 ≈ 3 , 34.1010 ^8 ( m / s^2 )\)
Gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh là:
\(\text{a_{ht}= ω^2 . R = 12 , 572^2 .2 , 66.10^7 ≈ 4 , 2.10^9( m / s^2)}\)Trong hệ thống GPS (hệ thống định vị toàn cầu), mỗi vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất được hai vòng trong một giây, có độ cao khoảng 20 200 km so với mặt đất. Tính tốc độ và gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh. Cho bán kính của Trái Đất bằng 6400 km.
Ta có \(\omega \)= 2 vòng/s = 2.2π = 12,57 rad/s; R = 20 200 + 6400 = 26 600 km = 2,66.107 m
Tốc độ của mỗi vệ tinh là:
\(v = \omega .R = 12,57.2,{66.10^7} \approx 3,{34.1010^8}(m/s)\)
Gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh là:
\({a_{ht}} = {\omega ^2}.R = 12,{57^2}.2,{66.10^7} \approx 4,{2.10^9}(m/{s^2})\)
Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kì quay của vệ tinh là 78 phút. Cho bán kính Trái Đất là 6400km. Tốc độ góc của vệ tinh là
A. 1,2.10-3 rad/s.
B. 1,5.10-3 rad/s.
C. 2.10-3 rad/s.
D. 1,3.10-3 rad/s.
Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kì quay của vệ tinh là 78 phút. Cho bán kính Trái Đất là 6400km. Tốc độ góc của vệ tinh là
A. 1,2.10-3 rad/s.
B. 1,5.10-3 rad/s.
C. 2.10-3 rad/s.
D. 1,3.10-3 rad/s.
Một vệ tinh có khối lượng 600kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400km. Lấy g = 10m/ s 2 . Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là
A. 1700N
B. 1600N
C. 1500N
D. 1800N
Gia tốc rơi tự do ở độ cao h=R là:
g ' = G M ( R + R ) 2 = 1 4 G M R 2 = 1 4 g = 1 4 .10 = 10 4 m / s 2 g ' = v 2 r → v = r g ' = ( 6400 + 6400 ) .1000. 10 4 = 5657 m / s
Khi vệ tinh bay quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.
Khi đó:
F h d = F h t = m v 2 r F h d = F h t = m v 2 r = 600. 5657 2 6400.1000.2 = 1500 ( N )
Đáp án: C
Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250 km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kì quay của vệ tinh là 88 phút. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của vệ tinh. Cho bán kính Trái Đất là 6 400 km.
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
Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250 km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kì quay của vệ tinh là 98 phút. Cho bán kính Trái Đất là 6400 km. Gia tốc hướng tâm của vệ tinh bằng:
A. 7,59 m/s2.
B. 8,45 m/s2.
C. 9,42 m/s2.
D. 10,80 m/s2.
Một vệ tinh nhân tạo ở độ cao 250 km bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo tròn. Chu kì quay của vệ tinh là 98 phút. Cho bán kính Trái Đất là 6400 km. Gia tốc hướng tâm của vệ tinh bằng:
A. 7,59 m / s 2 .
B. 8,45 m / s 2 .
C. 9,42 m / s 2 .
D. 10,80 m / s 2 .