R yarıçapı toprak yüzeyine çok yakın hareket eden bir uydunun süresi 84 dakikadır. Aynı uydunun dönemi ne olacak, Dünya yüzeyinden 3R mesafede alınacaksa?

R yarıçapı toprak yüzeyine çok yakın hareket eden bir uydunun süresi 84 dakikadır. Aynı uydunun dönemi ne olacak, Dünya yüzeyinden 3R mesafede alınacaksa?
Anonim

Cevap:

A. 84 dak

Açıklama:

Kepler'in Üçüncü Yasası, kare süresinin doğrudan küp yarıçapı ile ilgili olduğunu belirtir:

# T ^ 2 = (4π ^ 2) / (GM) R ^ 3 #

burada T, G, evrensel yerçekimi sabitidir, M, dünyanın kütlesidir (bu durumda) ve R, 2 cismin merkezlerinden olan mesafedir.

Bundan dönem için denklemi alabiliriz:

# T = 2pisqrt (R ^ 3 / (GM)) #

Yarıçap üçe katlanırsa (3R), o zaman T faktörü artacaktır. #sqrt (3 ^ 3) = sqrt27 #

Bununla birlikte, R mesafesi ölçülen değerden ölçülmelidir. merkezleri Cesetlerin Problem uydunun yeryüzünün yüzeyine çok yakın uçtuğunu (çok küçük fark) ve yeni 3R mesafesinin yeryüzünün yüzeyinde alınmasından (çok küçük fark * 3), yarıçapın çok az değiştiğini belirtir. Bu, dönemin 84 dakika civarında kalması gerektiği anlamına gelir. (seçenek A)

Bir uydu (teorik olarak) tam olarak yeryüzünün yüzeyinde uçmak mümkün olsaydı, yarıçapın dünyanın yarıçapına eşit olacağı ve dönemin 84 dakika olacağı (daha fazla bilgi için buraya tıklayın) ortaya çıktı. Bu soruna göre, o zaman, yüzey 3R ile mesafedeki değişim etkilidir. #0*3=0#, böylece R aynı kalır.