В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полета искусственного спутника над Землей уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и период обращения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличилась.
2. Уменьшилась.
3. Не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость | Период обращения | Потенциальная энергия |
Примечание.
В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.
На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение:
,
где R — расстояние от спутника до центра Земли, которое уменьшилось в результате торможения в верхних слоях атмосферы.
Из последнего соотношения ясно, что скорость движения увеличивается. Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается:
Потенциальная энергия взаимодействия спутника и Земли дается выражением:
Ответ: 122.

