Заочная физико-техническая школа Московского физико-технического института         
Задачи и решения
  Вернуться к сообщениям форума  |  Ответить на сообщение 
ПОДРОБНЕЕ ОБ ОТРЫВЕ Re: Re: Помощь в задаче об отрыве камня от Земли
Сообщение прислал(а): Олег (95-29-98-214.broadband.corbina.ru)
Дата написания: 1 декабря 2017г. 12:49:17
Момент отрыва - это момент набора первой космической скорости (предполагается безвоздушная атмосфера).

До момента отрыва тело вращалось вместе с Землей в плоскости 60 широты (находясь, например, в Санкт-Петербурге). В этой плоскости лежала только сила трения. Остальные силы (сила тяжести и сила реакции опоры) находились вне этой плоскости и лишь имели в ней ненулевые проекции.

В момент отрыва тело по-прежнему находилось в Санкт-Петербурге, и его вектор скорости был направлен к Земле по касательной (из-за предыдущего вращения Земли). С этого момента на тело действует только сила тяжести.

Куда и как полетит тело? Разумеется, "вперед", т.е. куда направлен вектор скорости в момент отрыва. Однако полет будет не вокруг 60 широты, т.к. ничто не тянет тело в этом направлении (сила тяжести не прижимает к Земле, а сила трения не удерживает на месте).

Тогда куда? Поскольку в момент отрыва вектор скорости тела был направлен к Земле по касательной, то через него (через точку пространства, в которой находился Санкт-Петербург на момент отрыва) и через центр Земли можно провести своего рода экваториальную плоскость. При этом сила тяжести тоже лежит в этой плоскости. Тогда из объемной получается классическая задача о движении тела по окружности с постоянной скоростью, поэтому в этой плоскости и будет полет (по окружности). Ну а Земля будет продолжать вращаться дальше...

Таким образом, отрыв от Земли происходит всегда при одной и той же линейной скорости (поэтому ей и дали отдельное название: первая космическая). Однако если бы опыт проводился на экваторе, то этой линейной скорости соответствовала бы меньшая угловая скорость вращения Земли, чем в Санкт-Петербурге (где расстояние до оси вращения Земли меньше), а на Северном или Южном полюсе при любой частоте вращения Земли тело бы вообще не отрывалось (из-за нулевого расстояния до оси вращения, а значит, из-за нулевой линейной скорости).
Сообщения в данном потоке
 Помощь в задаче об отрыве камня от Земли (821) - Олег (broadband-188-32-30-190.moscow.rt.ru) [14.11.17 17:36]
 Re: Помощь в задаче об отрыве камня от Земли (460) - Олег (95-29-98-214.broadband.corbina.ru) [14.11.17 19:56]
 Re: Re: Помощь в задаче об отрыве камня от Земли (325) - Олег (broadband-188-32-30-190.moscow.rt.ru) [30.11.17 20:49]
 ПОДРОБНЕЕ ОБ ОТРЫВЕ Re: Re: Помощь в задаче об отрыве камня от Земли (342) - Олег (95-29-98-214.broadband.corbina.ru) [01.12.17 12:49]
 Re: Re: Re: Помощь в задаче об отрыве камня от Земли (342) - Олег (95-29-98-214.broadband.corbina.ru) [30.11.17 23:27]

Ответить на сообщение
При публикации вопросов, связанных с задачами, приводите, пожалуйста, ИХ УСЛОВИЯ.
Тема сообщения:
Ваше имя:
Ваш E-Mail:
Текст сообщения:
[Добавить формулу]
Сотрудник ЗФТШ:   
  

© 2002-2018, ЗФТШ МФТИ
    Пожелания вебмастеру
ЛЕКТОРИЙ | ПРОГРАММЫ ОБУЧЕНИЯ | МЕТОДИСТЫ | ШКОЛЬНИКАМ
Разработка 100ляров