Oblicz wartość pierwszej prędkości kosmicznej dla Merkurego, RM = 2240 km a masa MM = 33,0 * 1022 kg.

Oblicz wartość drugiej prędkości kosmicznej dla Księżyca, RK = 1738 km a masa Mk = 7,347 * 1022 kg.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

Da Merkurego v1 = 3,1357km/s

Dla Księżyca v2 = 2,375km/s

Wyjaśnienie:

I prędkość kosmiczna:

[tex]v_{I_M} = \sqrt{\frac{GM}{R} } \\[/tex], gdzie:

G - stała grawitacyjna o wartości: [tex]G=6,6743*10^{-11}\frac{m^3}{kg*s^2}[/tex]

M - masa obiektu

R - promień orbity

Dla Merkurego M = 33*10^22kg, R = 2240km = 2240*10^3m

Podstawiamy te dane do wzoru:

[tex]v_{I_M} = \sqrt{\frac{6,6743*10^{-11} \frac{m^3}{kg*s^2} * 33*10^{22}kg}{2240*10^3m} } \\[/tex]

[tex]v_{I_M} = \sqrt{\frac{6220,2519 *10^{11}\frac{m^3}{s^2} }{22,40*10^5m} } =\sqrt{9,8327*10^6\frac{m^2}{s^2}} = 3,1357*10^3\frac{m}{s} = 3,1357\frac{km}{s}[/tex]

II prędkość kosmiczna:

[tex]v_{II} = \sqrt{2}* v_{I} = \sqrt{2}*\sqrt{\frac{GM}{R} }=\sqrt{\frac{2GM}{R} \\[/tex]

G - stała grawitacyjna o wartości: [tex]G=6,6743*10^{-11}\frac{m^3}{kg*s^2}[/tex]

M - masa obiektu

R - promień orbity

Dla Księżyca M = 7,347*10^22kg, R = 1738 km = 1738*10^3m

Podstawiamy te dane do wzoru:

[tex]v_{{II}_K} = \sqrt{\frac{2*6,6743*10^{-11} \frac{m^3}{kg*s^2} * 7,347*10^{22}kg}{1738*10^3m} } \\[/tex]

[tex]v_{{II}_K} = \sqrt{\frac{98,07216*10^{11} \frac{m^3}{s^2} }{17,38*10^5m} } =\sqrt{5,6428*10^6\frac{m^2}{s^2} }=2,375*10^3\frac{m}{s}=2,375\frac{km}{s} \\[/tex]