2021-02-18
Во сколько раз кинетическая энергия $E_{к}$ искусственного спутника Земли, движущегося по круговой орбите, меньше его гравитационной потенциальной энергии $U$?
Решение:
Потенциальная энергия спутника равна:
$W_{n} = mg(R_{з} + h )$,
где $m$ - масса спутника; $h$ - высота подьема спутника от Земли
Ввиду $R_{з} \gg h$ можно принять;
$W_{n} = mgR_{з}$;
Кинетическая энергия спутника:
$W_{k} = \frac{mv_{I}^{2} }{2}$;
где $v_{I}$ - скорость спутника (1 космическая скорость)
$v_{I} = \sqrt{gR_{з} }$
$\frac{W_{n} }{W_{k} } = \frac{mgR_{з} }{ \frac{m ( \sqrt{gR_{з} } )^{2} }{2} } = 2 \frac{mgR_{з} }{mgR_{з} } = 2$.