Ποια είναι η βαρυτική επιτάχυνση σε υψόμετρο 200 χιλιομέτρων;
Κατανόηση των εννοιών
* Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα: Η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους.
* Βαρβική επιτάχυνση: Η επιτάχυνση που βιώνει ένα αντικείμενο λόγω της βαρυτικής δύναμης ενός μεγαλύτερου σώματος.
Υπολογισμοί
1. Ακτίνα της Γης: Η μέση ακτίνα της Γης είναι περίπου 6.371 χιλιόμετρα.
2. Απόσταση από το κέντρο της Γης: Σε υψόμετρο 200 χλμ., Η απόσταση από το κέντρο της Γης είναι:6371 χλμ. + 200 χλμ =6571 χλμ.
3. Τύπος βαρύτητας επιτάχυνσης:
* g =(g * m) / r²
* G =επιτάχυνση βαρύτητας
* G =σταθερή βαρύτητα (6.674 × 10⁻⁻ Nρόπας/kg²)
* M =μάζα γης (5.972 × 10 art kg)
* r =απόσταση από το κέντρο της Γης (6571 km =6.571 × 10⁶ m)
4. Αντικαταστήστε και υπολογίστε:
* g =(6.674 × 10⁻ ¹ n⋅m² / kg² * 5.972 × 10 kg) / (6.571 × 10⁶ m) ²
* G ≈ 9,08 m/s2
αποτέλεσμα: Η βαρυτική επιτάχυνση σε υψόμετρο 200 χλμ. Είναι περίπου 9,08 m/s2, ελαφρώς μικρότερο από την τυπική τιμή των 9,81 m/s2 στην επιφάνεια της Γης.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει μια σφαιρική γη και δεν θεωρεί τη μη ομοιόμορφη διανομή μάζας της Γης ή άλλους παράγοντες όπως η περιστροφή της γης.