Bài 3 trang 130 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Bài 3 trang 130 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Trong hệ thống GPS (hệ thống định vị toàn cầu), mỗi vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất được hai vòng trong một ngày, có độ cao khoảng 20200 km so với mặt đất.

Tính tốc độ và gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh. Cho bán kính của Trái Đất bằng 6400 km.

Giải bài 3 trang 130 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Để giải bài này ta vận dụng các công thức:

+ Công thức tính tốc độ dài: v = ω.R

+ Công thức tính gia tốc hướng tâm: a_ht = ω².R

Trong đó: ω là tốc độ góc (tốc độ quay trong 1 giây) (rad/s);

R là khoảng cách từ vật tới tâm (m);

Lời giải cụ thể:

Ta có: 1 ngày = 24h = 24.3600(s) = 86400(s)

- Theo bài ra, chu kỳ quay (thời gian vệ tinh quay 1 vòng quanh trái đất) là:

- Tốc độ góc của vệ tinh là: 

- Bán kính từ tâm trái đất đến vệ tinh: 

 R = 6400 + 20200 = 26600(km) = 26600 000(m) = 266.10⁵(m)

- Tốc độ của vệ tinh: R = R.ω = 266.10⁵.1,45.10^-4 = 3857(m/s)

- Gia tốc hướng tâm của vệ tinh là:

 a_ht = R.ω² = 266.10⁵.(1,45.10^-4)² = 0,559(m/s²)