Trạm không gian quốc tế ISS có tổng khối lượng 350 tấn, quay quanh Trái Đất ở độ cao 340 km

Giải Vật Lí 10 Bài 1: Chuyển động tròn

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Vận dụng 1 trang 110 Vật Lí 10 trong Bài 1: Chuyển động tròn. Mong rằng với lời giải chi tiết nhất sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 10.

Vận dụng 1 trang 110 Vật Lí 10: Trạm không gian quốc tế ISS có tổng khối lượng 350 tấn, quay quanh Trái Đất ở độ cao 340 km, nơi có gia tốc trọng trường 8,8 m/s². Bán kính Trái Đất là 6400 km. Tính:

a) Lực hướng tâm tác dụng lên Trạm không gian.

b) Tốc độ của Trạm không gian trên quỹ đạo.

c) Thời gian Trạm không gian quay một vòng quanh Trái Đất.

d) Số vòng Trạm không gian quay quanh Trái Đất trong một ngày.

Lời giải:

a) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Trạm không gian đóng vai trò là lực hướng tâm nên gia tốc hướng tâm bằng gia tốc trọng trường.

Lực hướng tâm tác dụng lên Trạm không gian.

$F=m{a}_{ht}=350000.8,8=3080000N$

b) Tốc độ của Trạm không gian trên quỹ đạo.

$a=\frac{v^2}{r}\Rightarrow v=\sqrt{a.r}=\sqrt{8,8.\left(340+6400\right).1000}=7701,4m/s$

c) Thời gian quay quanh Trái Đất của Trạm không gian.

$v=\frac{2\pi r}{T}\Rightarrow T=\frac{2\pi r}{v}=\frac{2\pi .\left(340+6400\right).1000}{7701,4}=5498,8s$

d) Số vòng Trạm không gian quay quanh Trái Đất trong một ngày.

$n=\frac{t}{T}=\frac{24}{1,53}=15,69$ vòng