Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất - Hình 5.3) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh . Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất được tính theo biểu thức: ; với là hằng số hấp dẫn, M và R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng và bán kính Trái Đất khoảng . Tính

a) bán kính quỹ đạo của vệ tinh.

b) tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo.

Hình 5.3

Một vệ tinh địa tĩnh có độ cao so với mặt đất h = 36500 km. Tính tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vệ tinh. Biết vệ tinh quay trong mặt phẳng xích đạo và bán kính Trái Đất R = 6400 km.

Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo coi như tròn, bán kính . Mặt Trăng quay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo coi như tròn, bán kính . Cho chu kì quay của Trái Đất: T_D = 365,25 ngày; chu kì quay của Mặt Trăng: T_T = 27,25 ngày.

a) Tính quãng đường Trái Đất vạch được trong thời gian Mặt Trăng quay đúng một vòng (1 tháng âm lịch).

b) Tính số vòng quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất trong thời gian Trái Đất quay đúng một vòng (1 năm).

Trái Đất quay quanh trục bắc - nam với chuyển động đều mỗi vòng hết 24 h.

a) Tính vận tốc góc của Trại Đất.

b) Tính vận tốc dài của một điểm trên mặt đất có vĩ độ .Cho bán kính Trái Đất .

c) Một vệ tinh viễn thông quay trong mặt phẳng xích đạo và đứng yên đối với mặt đất (vệ tinh địa tĩnh) ở độ cao . Tính vận tốc dài của vệ tinh

Một vật nặng có khối lượng bằng 5,0 kg được buộc vào một dây dài 0,8 m và thả cho chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng như Hình 5.4. Khi qua vị trí cân bằng O, vật có tốc độ 2,8 m/s. Lấy . Tính gia tốc hướng tâm và lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng O.

Hình 5.4