Естественные науки
Задачка: дана планета, имеющая массу m1 и радиус r. На её поверхности ускорение свободного падения равно g. Также есть
тело, массой m2. Считаем, что планета не имеет атмосферы, а кроме неё и тела больше никаких гравитационно воздействующих объектов нет. Можно ли посчитать высоту h, с которой нужно сбросить тело на планету, чтобы в момент достижения её поверхности тело имело скорость v? Считаем, что v имеет очень большое значение, а на высоте h ускорение свободного падения значительно меньше чем g, и в процессе падения будет увеличиваться. Задача чисто теоретическая. Высоту считать относительно центра планеты.
Да, проще всего по закону сохранения энергии посчитать.
Гравитационное поле сферически симметричной планеты снаружи планеты неотличимо от г. поля такой же точечной массы, сосредоточенной в центре планеты - это теорема, она является следствием т. Гаусса и закона всемирного тяготения.
Потенциальная энергия м. точки массой m на расстоянии R от точечной массы M равна
-mMG/R, где G - гравитационная постоянная Ньютона, а за место, где потенциальная энергия равна нулю, принят не какой-то там непонятный и несуществующий в нашей задаче "уровень земли", а бесконечно удаленная точка.
По-любасу, при падении с нулевой начальной скоростью ваше тело больше второй космической скорости для данной планеты не наберет - вторая космическая получается в пределе, если падать из бесконечно удаленной точки.
Гравитационное поле сферически симметричной планеты снаружи планеты неотличимо от г. поля такой же точечной массы, сосредоточенной в центре планеты - это теорема, она является следствием т. Гаусса и закона всемирного тяготения.
Потенциальная энергия м. точки массой m на расстоянии R от точечной массы M равна
-mMG/R, где G - гравитационная постоянная Ньютона, а за место, где потенциальная энергия равна нулю, принят не какой-то там непонятный и несуществующий в нашей задаче "уровень земли", а бесконечно удаленная точка.
По-любасу, при падении с нулевой начальной скоростью ваше тело больше второй космической скорости для данной планеты не наберет - вторая космическая получается в пределе, если падать из бесконечно удаленной точки.
Гравитационное взаимодействие возможно только на динамике приталкивания другими гравитационно взаимодействующими объектами. В противном случае происходит схлапывание системы.
Наташа Ш
Я имел ввиду, что кроме тела и планеты на их взаимодействие ничего не влияет
Если в дополнение к этим данным будет известен радиус планеты, то посчитать вообще нет проблем. Записываем формулу изменения g с расстоянием от планеты и берем простой интеграл.
g (h) = G*M / (R+h)^2
g (h) = G*M / (R+h)^2
В экселе создай колонку с секундами обратного отсчета и к каждой секунде рассчитай параметры по формулам.
Например:
1я секунда высота h1=0, скорость v1 = v, ускорение g1 =g
2я секунда высота h2=h1+v1*dt, скорость V2=v1-g1, ускорение g2=Gm1/(r+h1)^2
и копируй эти формулы пока не увидишь что на какойто секунде скорость почти 0
Например:
1я секунда высота h1=0, скорость v1 = v, ускорение g1 =g
2я секунда высота h2=h1+v1*dt, скорость V2=v1-g1, ускорение g2=Gm1/(r+h1)^2
и копируй эти формулы пока не увидишь что на какойто секунде скорость почти 0
Похожие вопросы
- Почему глупые могут утверждать, что в центре Земли ускорение свободного падения равно нулю ?
- Как определить ускорение свободного падения в самом центре планеты Земля? по формуле g =M *G /R ^2 ?
- Как зависит g с высотой над землей? От массы планеты? Где максимальное ускорение свободного падения в Солнечной системе?
- Если ускорение свободного падения зависит от высоты над поверхностью планеты, то определение силы тяжести неточное ?
- Чему равно Ускорение свободного падения ?
- Проводились ли практические эксперименты с ускорением свободного падения на Марсе ?
- Зависит ли g (ускорение свободного падения) от высоты над поверхностью земли?если зависит то как?
- как изменяется ускорение свободного падения 'g' от поверхности Земли к её центру?
- В каком месте на Земле зафиксирована самая большая сила тяжести (ускорение свободного падения)?
- Существует ли между ускорениями свободного падения для объектов солнечной системы какая нибудь зависимость ?