Задачи › Движение по окружности

Астероид Фонарщика

  1. Астероид Фонарщика

    Интернет-олимпиада 2017/18, 9 кл.
    7/10

    Путешествуя по астероидам, Маленький принц — герой сказки Антуана де Сент-Экзюпери, попал на астероид Фонарщика. Бедняге приходилось постоянно зажигать и гасить фонарь, так как астероид делал оборот вокруг своей оси за \(T=4{,}4\) мин. Ось астероида наклонена на угол \(15^\circ\) к плоскости эклиптики (плоскости движения астероида вокруг Солнца). Оказалось, что если Фонарщик будет идти вдоль экватора своей планеты со скоростью \(V=1{,}3\) м/с, он будет всё время находиться на солнце. Определите:

    Рисунок
    1. Радиус астероида \(R\).

    2. Сколько времени \(T_1\) будут длиться «сутки» для Фонарщика, если он пойдёт с той же скоростью, в том же направлении на широте \(56^\circ\).

    3. Сколько времени \(T_2\) будут длиться «сутки» для Фонарщика, если он пойдёт с той же скоростью и на той же широте в противоположном направлении.

    4. Если попытаться вычислить по формулам классической механики, какой минимальной плотностью \(\rho\) должен был бы обладать астероид, чтобы вес героев на экваторе был отличен от нуля, получится нереальный ответ. Рассчитайте \(\rho\).

    Ответы вводите с точностью до десятых. Число \(\pi=3{,}1416\), гравитационная постоянная \(G=6{,}67\cdot10^{-11}\) Н\(\cdot\)м\(^2\)/кг\(^2\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Фонарщик, идущий по экватору, компенсирует вращение астероида: относительно звёзд он неподвижен, если его скорость равна окружной скорости поверхности. Отсюда радиус. На широте окружная скорость меньше, поэтому сутки становятся другими. Вес на экваторе обращается в ноль, когда сила тяготения только и создаёт центростремительное ускорение.

    Ответ

    1) \(R = 54{,}626 \pm 0{,}11\) м;  2) \(T_1 = 334{,}895 \pm 0{,}11\) с;  3) \(T_2 = 94{,}677 \pm 0{,}11\) с;  4) \(\rho = 2{,}024 \pm 0{,}11\) килотонн/м\(^3\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи