问题标题:
一质量为m的人造卫星绕地心作圆周运动,轨道半径为地球半径R的4倍,假设地球质量M,若卫星的力学能损失GMm/24R,则卫星的轨道半径必须变为多少?(A)1.2R(B)2R(C)2.4R(D)3R(E)3.6R
问题描述:
一质量为m的人造卫星绕地心作圆周运动,轨道半径为地球半径R的4倍,假设地球质量M,若卫星的力学能损失GMm/24R,则卫星的轨道半径必须变为多少? (A)1.2R (B)2R (C)2.4R (D)3R (E)3.6R
安燮南回答:
轨道半径为4R时
GMm/(4R)^2=mv^2/4R
知动能为1/2mv^2=GMm/8R
重力势能为-GMm/r=-GMm/4R(无穷远处为零势能点)
所以总的力学能为-GMm/8R
现损失能量GMm/24R
则总能量为-GMm/6R=-GMm/r+1/2*GMm/r
得r=3R所以选择D
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