Это мой первый вопрос, и как химик, мой словарный запас по физике немного ограничен. Мой младший друг задал мне вопрос по физике из школы, но я не могу его решить, и я думаю, что вопрос не дает достаточно информации. Тема «Закон Кеплера».
В вопросе говорится:
Тираж МКС - 91 минута. Какая высота над землей у МКС? Какова его скорость?
Сначала я проверил закон Кеплера, но для использования третьего закона мне понадобилось бы что-то еще, вращающееся вокруг Земли, например Луна, и информация о ее большой полуоси.
Затем я нашел закон тяготения Ньютона, для которого нужны массы двух объектов.
Так что, может быть, у вас есть какие-то другие идеи, которые я должен найти, чтобы найти ответ, как рассчитать большую полуось МКС только по времени обращения, не используя Google для времени обращения Луны или массы Земли.
Какая высота над землей у МКС?
Формулировка этого вопроса заставляет меня думать, что вопрос предполагает, что орбита будет круговой, поскольку эллипс не будет иметь постоянной высоты над землей.
Кроме того, поскольку это на уровне школьного обучения, я думаю, что они просто предполагают круглую Землю и круговую орбиту вокруг Земли.
Если это так, то вы можете просто использовать уравнение
где
высота над землей,
- радиус Земли,
а
это масса Земли.
Для
, можно подставить периметр круговой орбиты/время обращения т.е.
Это даст вам уравнение только с одним неизвестным,
.
Вы можете решить ее, чтобы получить
.
Конечно, в реальном мире многие из этих предположений не выполняются. Но я думаю, что школьный вопрос касается более упрощенной модели с этими упрощенными предположениями.
Третий закон Кеплера связывает период орбиты с ее радиусом, используя только такие константы, как и масса тела, вокруг которого вращается объект (здесь: Земля). Это непосредственно даст вам результат с информацией, которая легко доступна. Вы правы в том, что если бы вы хотели решить это без массы Земли, вы могли бы использовать другой набор уравнений с той же константой пропорциональности, например, для Луны.
Затем, когда у вас есть радиус и период обращения, скорость будет легко вычислить, используя соотношение между радиусом и длиной окружности орбиты.
Вы знаете ускорение g на радиусе Земли. вы знаете многоножное ускорение МКС, вы можете рассчитать скорость на радиусе Земли (в вакууме), затем вы можете использовать закон Кеплера для расчета радиуса МКС и, следовательно, высокой разницы
Спасибо за ответы на все вопросы. Как я мог заметить из ответов, НЕТ способа не получить больше информации, такой как масса Земли или расстояние от Земли до Луны. Но если вы все равно используете Google, вы можете просто посмотреть расстояние до МКС над землей. Так что это не решение.
Но мы посмотрели точный вопрос (первоначально на немецком языке) в Интернете и обнаружили, что есть именно этот вопрос. Но это происходит из листа с множеством вопросов и множеством дополнительных переменных, таких как время обращения и расстояние до Луны.
В этом случае учитель просто скопировал вопрос без дополнительной информации, представленной в первоисточнике.
ЧашаКрасного
ДЖЭБ
Оскар Браво
ной
Инселино
Лутц Леманн