Задачи › Спутники, космические скорости

Земля как чёрная дыра

  1. Земля как чёрная дыра

    «Бельчонок» 2014/15, 11 кл.
    4/10

    Чёрной дырой называют объект, первая космическая скорость для которого равна скорости света. Оцените радиус, до которого нужно сжать Землю, чтобы она превратилась в чёрную дыру, если радиус Земли равен \(6400\) км, а первая космическая скорость – \(8\) км/с.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Первая космическая скорость у поверхности сферы массы \(M\) и радиуса \(R\) выражается через \(GM/R\). Какой радиус даёт скорость, равную скорости света, при той же массе?

    Ответ

    \(R \approx 0{,}5\) см.

    Решение

    Первой космической скоростью для некоторого сферического объекта называют скорость, необходимую для движения по окружности возле поверхности данного объекта. \[F = ma, \qquad \frac{V_1^2}{R_1} = \frac{GM}{R_1^2}, \qquad V_1^2 = \frac{GM}{R_1}.\] Когда радиус уменьшится на столько, что первая космическая скорость станет скоростью света, получим: \[c^2 = \frac{GM}{R}.\] Откуда легко найти \[R = R_1 \frac{V_1^2}{c^2} = 0{,}5~\text{см}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи