Искусственный спутник движется по эллиптической орбите вокруг Земли. Изменяются ли перечисленные в первом столбце физические величины во время его приближения к Земле и если изменяются, то как? Установите соответствие между физическими величинами, перечисленными в первом столбце, и возможными видами их изменений, перечисленными во втором столбце. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Скорость
Б) Ускорение
В) Кинетическая энергия
Г) Потенциальная энергия
Д) Полная механическая энергия
1. Не изменяется
2. Только увеличивается по величине
3. Только уменьшается по величине
4. Увеличивается по величине и изменяется по направлению
5. Уменьшается по величине и изменяется по направлению
6. Увеличивается по величине, не изменяется по направлению
7. уменьшается по величине, не изменяется по направлению
| A | Б | В | Г | Д |

Следовательно, при приближении спутника к Земле, потенциальная энергия уменьшается по величине (Г — 3). Отсюда, из закона сохранения полной механической энергии получаем, что кинетическая энергия спутника при приближении к Земле, напротив, увеличивается (В — 2). Поскольку кинетическая энергия увеличивается, заключаем, что величина скорости движения спутника также увеличивается. Так как траектория движения — эллипс, а не прямая, скорость изменяется и по направлению (А — 4). Единственная сила, действующая на спутник, — сила притяжения со стороны Земли, поэтому второй закон Ньютона для спутника в проекции на радиальную ось приобретает вид
Таким образом, при приближении к Земле ускорение спутника увеличивается по величине. Поскольку в любой момент времени ускорение спутника направлено к Земле, а спутник двигается вокруг нее, направление ускорения тоже изменяется (Б — 4).