Giả sử một vệ tỉnh truyền thông đang đứng yên so với mặt đất ở một độ cao xác định trong mặt

Bài 11.12 trang 22 SBT Vật lí 11: Giả sử một vệ tỉnh truyền thông đang đứng yên so với mặt đất ở một độ cao xác định trong mặt phẳng xích đạo Trái Đất, đường thẳng nói vệ tinh với tâm Trái Đất đi qua kinh tuyến số 0 hoặc kinh tuyến gốc. Coi Trái Đất như một quả cầu bán kính 6 400 km, khối lượng là 6.${10}^{24}$ kg và chu kì quay quanh trục của nó là 24 h, hằng số hấp dẫn G =$6,{67.10}^{-11}N.m^2/k{g}^2$.Sóng cực ngắn f > 30 MHz phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên xích đạo

Trái Đất trong khoảng kinh độ nào?

Trả lời

Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh . Chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính R + h => $F_{ht}=F_{hd}$

=> $\frac{m{v}^2}{R+h}=\frac{GmM}{{\left(R+h\right)}^2}$ với $v=\omega \left(R+h\right)=\frac{2\pi (R+h)}{T}$

=>  $\frac{GmM}{{\left(R+h\right)}^2}=\frac{m4{\pi }^2(R+h)}{T^2}=>{\left(R+h\right)}^2=\frac{G{T}^{2}M}{4{\pi }^2}$

=>$(R+h{)}^2=\frac{6,{67.10}^{-11}.{\left(86400\right)}^2{.6.10}^{24}}{4{\pi }^2}=7,{47.10}^{22}\left(m^3\right)$

$=>R+h=4,{21.10}^{4}km$

$\cos \alpha =\frac{R}{R+h}=\frac{6400}{42100}\approx 0,15=>\alpha =81,3^0={81}^0{20}^{\prime }$

Sóng cực ngắn (f > 30 MHz ) phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên xích đạo trái đất trong khoảng kinh độ từ kinh độ ${81}^0{20}^{\prime }$Đ theo hướng Tây đến kinh độ ${81}^0{20}^{\prime }$T.

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 8: Mô tả sóng

Bài 9: Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ

Bài 11: Sóng điện từ

Bài 12: Giao thoa sóng

Bài 13: Sóng dừng

Bài tập cuối chương 2