Как найти первую космическую скорость урана

Как найти первую космическую скорость Урана

Уран – гигантская планета, что делает ее крайне выгодным объектом для исследований. Однако, перед тем как начать исследования, необходимо рассчитать первую космическую скорость. Ниже мы поговорим о том, как это сделать.

Что такое первая космическая скорость?

Первая космическая скорость – это скорость, которую необходимо развить, чтобы преодолеть земную гравитацию и выйти на орбиту. Это единственная скорость, которую должен иметь объект, чтобы оставаться на орбите вокруг планеты.

Формула для расчета первой космической скорости

Формула для расчета первой космической скорости:

v1к = √((GM)/r)

Где:

• v_1к – первая космическая скорость
• G – гравитационная постоянная (6,674 x 10^-11 м³ / кг x с²)
• M – масса планеты
• r – радиус планеты

Как найти массу Урана

Для точного расчета первой космической скорости, необходимо знать массу планеты. Масса Урана – 8,68 x 10²⁵ кг. Эта информация может быть найдена в онлайн источниках, таких как NASA.

Как найти радиус Урана

Радиус Урана – это расстояние от центра планеты до ее поверхности. Он равен 25 559 км. Информацию о радиусе планеты можно также найти в онлайн источниках.

Расчет первой космической скорости Урана

Используя данные о массе и радиусе Урана, мы можем рассчитать первую космическую скорость достаточно просто.

Подставим известные значения в формулу:

v1к = √((6,674 x 10-11 м3 / кг x с2) * 8,68 x 1025 кг / 25 559 км)

Переведем кг в массу:

v1к = √((6,674 x 10-11 м3 / кг x с2) * 8,68 x 1028 г / 25559000 м)

Расчитаем:

v1к = 7,1 км/с

Вывод

Чтобы узнать первую космическую скорость Урана, необходимо знать его массу и радиус. Расчет может быть выполнен с помощью формулы, используя гравитационную постоянную. При правильном расчете первая космическая скорость Урана будет 7,1 км / c.

Как найти первую космическую скорость Урана

Уран относится к внешним планетам Солнечной системы и является седьмой по удаленности от Солнца. Изучение Урана может помочь ученым лучше понять эволюцию нашей Солнечной системы. Для этого необходимо определить первую космическую скорость Урана. В этой статье мы рассмотрим, как найти первую космическую скорость Урана.

Что такое первая космическая скорость

Первая космическая скорость — это скорость, необходимая для достижения низкоорбитального полета возле планеты без колебаний высоты. Когда космический корабль достигнет первой космической скорости и начнет движение вокруг планеты, он попадет в орбиту планеты и будет двигаться по законам круговой орбиты.

Для каждой планеты первая космическая скорость различна. Исходя из массы и радиуса планеты, можно определить, какую скорость нужно развить, чтобы двигаться по круговой орбите вокруг планеты. Уран, имеющий большую массу и радиус, требует большей скорости по сравнению с другими планетами.

Как определить первую космическую скорость Урана

Формула для определения первой космической скорости Урана:

V=(GM/R)^1/2

Где:

• V — первая космическая скорость
• G — гравитационная постоянная
• M — масса планеты Уран
• R — радиус планеты Уран

Для нахождения первой космической скорости Урана необходимо знать массу и радиус планеты. Согласно данным, масса Урана составляет приблизительно 8,7х10^25 кг, а радиус равен 25362 км.

Подставляем значения в формулу:

V=(6,674×10^−11 * 8,7×10^25 / 25362×10^3)^1/2

После выполнения вычислений получаем, что первая космическая скорость Урана равна примерно 21,3 км/с.

Заключение

Определение первой космической скорости Урана является важным шагом для понимания этой планеты и Солнечной системы в целом. При достижении первой космической скорости и входе в орбиту Урана, ученые могут изучить его форму, структуру и состав. Следуя приведенной выше формуле, можно определить первую космическую скорость Урана и продвинуться в достижении новых научных целей в космических исследованиях.

Как найти первую космическую скорость Урана?

Уран — планета нашей Солнечной системы, которая находится далеко от Солнца и имеет очень низкую температуру. Существует множество вопросов, связанных с Ураном, в том числе как найти первую космическую скорость этой планеты.

Что такое первая космическая скорость?

Первая космическая скорость — это минимальная скорость, которая необходима для того, чтобы объект мог лететь в космос и не падать обратно на поверхность планеты. Эта скорость может изменяться в зависимости от размера и массы объекта, а также от его расстояния от планеты.

Как найти первую космическую скорость Урана?

Для того, чтобы найти первую космическую скорость Урана, необходимо выполнить несколько шагов:

• Вычислить массу Урана
• Вычислить радиус Урана
• Вычислить ускорение свободного падения на поверхности Урана
• Использовать формулу, чтобы вычислить первую космическую скорость

Давайте рассмотрим каждый шаг подробнее.

Вычисление массы Урана:

Масса Урана составляет примерно 8,681·10²⁵ килограммов. Это значение можно получить из разных источников, в том числе из астрономических эфемерид, которые содержат данные о спутниках планет, плотности планет и другие.

Вычисление радиуса Урана:

Радиус Урана составляет примерно 25,362 километра. Эту информацию можно получить из астрономических таблиц, которые содержат данные о размерах планет.

Вычисление ускорения свободного падения на поверхности Урана:

Ускорение свободного падения на поверхности Урана составляет примерно 8,69 м/c². Это значение можно вычислить, используя формулу:

g = G * M / R²

где:

• g — ускорение свободного падения на поверхности Урана;
• G — гравитационная постоянная (≈ 6,67·10⁻¹¹ Н·м²/кг²);
• M — масса Урана;
• R — радиус Урана.

Подставив значения, получим:

g = 6,67·10⁻¹¹ * 8,681·10²⁵ / (25,362·10³)² ≈ 8,69 м/c²

Вычисление первой космической скорости Урана:

Используя законы механики, можно вычислить, какая скорость необходима для того, чтобы объект мог покинуть поверхность Урана и не падать обратно на поверхность. Для этого необходимо использовать формулу:

v = √(2 * g * R)

где:

• v — первая космическая скорость;
• g — ускорение свободного падения на поверхности Урана;
• R — радиус Урана.

Подставив значения, получим:

v = √(2 * 8,69 * 25,362·10³) ≈ 21,26 км/c

Общий итог

Таким образом, для того, чтобы найти первую космическую скорость Урана, необходимо было вычислить массу и радиус этой планеты, а также ускорение свободного падения на её поверхности. Используя эти данные, можно было легко рассчитать первую космическую скорость, которая составляет примерно 21,26 км/c.

На этой странице вы найдете ответ на вопрос Чему равна первая космическая скорость на планете Уран?. Вопрос
соответствует категории Физика и уровню подготовки учащихся 10 – 11 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно
ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с
ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском»,
который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из
предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать
вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.

Масса Урана.

Масса Урана составляет 14,54 масс Земли. Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе.

Масса и плотность Марса

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Марсе

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Марсе

Масса Солнца, Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна

Масса и плотность Урана:

Масса Урана составляет 8,68 · 10²⁵ кг или, если быть точнее, 8,6813 ⋅ 10²⁵ кг. Она равна 14,54 массам Земли.

Среди всех планет Солнечной системы Уран стоит на четвертом месте по массе (после Юпитера, Сатурна, Нептуна).

Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.

Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).

Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m₁ и m₂, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:

F = G · m₁ · m₂ / r² ,

где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10⁻¹¹ м³/(кг·с²).

При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.

Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).

Исходя из массы Урана, как физической величины рассчитываются и другие параметры планеты: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.

Средняя плотность Урана (ρ) – 1,271 г/см³ или 1 271 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Уране:

Ускорение свободного падения на экваторе Урана (g) равно 8,87 м/с² или 0,904 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет  9,81 м/с² и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Сила тяжести на Уране в 1,1 раза меньше, чем на Земле, т.е. практически равна земной. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Уране всего 65,09 кг, т.е. около 65 кг. Каждый шаг потребует в 1,1 раза меньше усилий, чем на Земле. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с² = 706,32 Н, а вес на Уране равен 72 кг · 8,87 м/с² = 638,64 Н. В то время масса человека на Уране (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с².

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Уране:

Первая космическая скорость (v₁) на Уране равна 15,56 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.

Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.

Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.

Первая космическая скорость вычисляется по формулам:

,

,

где

М – масса планеты, кг,

R – радиус орбиты, м,

R₀ – радиус планеты, м,

h – высота над поверхностью планеты, м.

Вторая космическая скорость (v₂) на Уране равна 21,3 км/с. Она в 1,903 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.

Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.

Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.

Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:

,

.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Уран, https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Коэффициент востребованности
961

Рассчитайте первую космическую скорость:
а) на планете Марс (масса
6
,
43
∗

10

23

кг, средний радиус
3
,
38
∗

10

6

м);
б) на планете Сатурн (масса
5
,
69
∗

10

26

кг, средний радиус
6
,
04
∗

10

7

м);
в) на планете Уран (масса
8
,
69
∗

10

25

кг, средний радиус
2
,
38
∗

10

7

м).