Задача 2FC66F из банка ФИПИ · задание 12 ОГЭ по физике
Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, перешёл на другую круговую орбиту, большего радиуса. Как при этом изменились кинетическая энергия корабля и сила тяготения, действующая на корабль?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличилась |
| 2) | уменьшилась |
| 3) | не изменилась |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Кинетическая энергия корабля | Сила тяготения, действующая на корабль |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 22
Разбор
💡 На круговой орбите корабль удерживает сила тяготения. Она же сообщает ему центростремительное ускорение — то есть всё время «заворачивает» корабль по кругу.
Для круговой орбиты работает правило:
G · M · m / r² = m · v² / r
Сокращаем массу корабля m и одно r:
v² = G · M / r
Значит, чем больше радиус орбиты r, тем меньше скорость v. Корабль на большей орбите движется медленнее.
Кинетическая энергия:
Eк = m · v² / 2
Скорость уменьшилась, значит, кинетическая энергия тоже уменьшилась. Это изменение 2.
Теперь сила тяготения:
F = G · M · m / r²
Радиус r увеличился, а r стоит в знаменателе. Чем больше r, тем меньше сила тяготения. Значит, сила тяготения тоже уменьшилась. Это тоже 2.
⚠️ Частая ошибка: думать, что на большей орбите скорость обязательно больше. Для круговой орбиты всё наоборот: выше орбита — меньше скорость.
Спокойно проверь формулы — и всё сходится. 🙂
✅ Ответ: 22