Земля как чёрная дыра
4/10Чёрной 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
ПодсказкаПервая 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.
РешениеПервой 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 \[R = R_1 \frac{V_1^2}{c^2} = 0{,}5~\text{см}.\]
Похожие задачи
- Средняя плотность планеты (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Плотности планет (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Спутник Плюка (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Плотности планеты Плюк (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Плотности планет (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Спутник на орбите (В1) ЕГЭ 2010, 11 кл.