Номер 2, страница 101 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 31. Первая космическая скорость. Глава 3. Силы в механике - номер 2, страница 101.

Условие.

Решение.

Решение 3.

На спутник, вращающийся вокруг любой планеты, действует в первую очередь одна основная и доминирующая сила — сила гравитационного притяжения со стороны этой планеты. Именно эта сила является центростремительной, она удерживает спутник на орбите, постоянно изменяя направление его скорости и заставляя его двигаться по криволинейной траектории (в общем случае — эллиптической).

Эта сила описывается законом всемирного тяготения Ньютона и рассчитывается по формуле:

$F = G \frac{M \cdot m}{r^2}$

где:

• $F$ — сила гравитационного притяжения;
• $G$ — гравитационная постоянная (приблизительно равна $6.674 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2$);
• $M$ — масса планеты;
• $m$ — масса спутника;
• $r$ — расстояние между центрами масс планеты и спутника.

Сила гравитации всегда направлена от спутника к центру планеты.

Хотя гравитация планеты является доминирующей силой, на спутник могут действовать и другие, значительно более слабые силы, которые обычно рассматриваются как возмущения орбиты:

• Сила притяжения со стороны других небесных тел: Солнце, другие планеты и их естественные спутники также притягивают спутник. Их влияние обычно пренебрежимо мало по сравнению с притяжением "своей" планеты, но должно учитываться при точных расчетах траектории.
• Сила сопротивления атмосферы: Если спутник находится на достаточно низкой орбите вокруг планеты, имеющей атмосферу (например, Земля или Венера), он будет испытывать торможение из-за трения о разреженные верхние слои атмосферы. Эта сила направлена против движения спутника и приводит к постепенному снижению его орбиты.
• Давление солнечного излучения (световое давление): Поток фотонов от Солнца оказывает небольшое, но постоянное давление на поверхность спутника. Этот эффект очень мал, но может быть значимым для спутников с большой площадью поверхности (например, с большими солнечными панелями) при длительных полетах.

Ответ:

Основной силой, действующей на спутник любой планеты, является сила гравитационного притяжения со стороны этой планеты. Кроме того, на него могут оказывать влияние (обычно значительно меньшее) силы притяжения других небесных тел (Солнца, других планет), сила сопротивления атмосферы (на низких орбитах у планет с атмосферой) и давление солнечного излучения.