物理(万有引力)急!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/03 04:26:19
物理题:由于两物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化(与某一零势能面相比),称作这一物体的引力势能。如果取无限远处的势能为零。则万有引力势能Ep可用下式进行计算:Ep=-GMm/r(r为m到M的中心距离)
假设两相同质量m=200kg的人造卫星,沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运动,经过一段时间后发生碰撞,碰后粘在一起成为复合体。不计卫星间万有引力和空气阻力,求:
(1)碰前两卫星与地球组成的系统总机械能
(2)碰后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度大小和方向。
(地球半径R=6400km, g=10m/s2)

1.
g=GMm/R^2=mg
所以GM/R=gR
GMm/r^2=mv^2/r
所以v^2=GM/r=GM/2R=1/2gR
E=-2*GMm/2R+2*1/2mv^2=-gRm+m1/2gRm=-1/2mgR=-62000000000J
2.
由动量守恒可得,在碰撞后的瞬间,速度的大小为0
由能量守恒可得:1/2*2mv^2=-GM2m/2R-(-GM2m/R)=GMm/R=mgR
所以:v^2=gR
v=8000m/s
方向竖直向下

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