найдём зависимость периода обращения спутника от плотности и радиуса планеты.
Сила притяжения планеты F = GMm/R² создаёт центростремительное ускорение спутника ω²R: GMm/R² = mω²R (G — универсальная гравитационная постоянная, M и m — массы планеты и спутника соответственно, ω — угловая скорость обращения спутника) .
Но масса планеты равна произведению плотности и объёма: M = ρV = 4πR³ρ/3; тогда G(4πR³ρ/3)/R² = ω²R; (4π/3)ρG = ω²; ω = 2√((π/3)ρG).
Период обращения равен T = 2π/ω = √(3/(πρG)).
Как видно, период обращения спутника зависит только от плотности планеты (обратно пропорционален квадратному корню из неё) и не зависит от её радиуса.
Отсюда получаем
ОТВЕТ: период обращения спутника Юпитера примерно в 2 раза больше, чем спутника Земли.
1) рассчитаем сколько энергии отдала вода при остывании Q=mc(t2-t1) Qводы=5*4200*(-20)=- 420000Дж столько энергии принял лед, потратив ее на нагревание до нуля и плавление некоторой части 2) рассчитаем энергию, потраченную льдом при плавлении Q=m λ Qльда плавл=0,8*330000=264000Дж(при λ= 330кДж, масса 0,8 кг- так как столько расплавилось) 3) найдем количество теплоты, потраченное на нагревание Q= 420000-264000= 156000Дж 4) Q льда нагрев=mc(t2-t1)= 2.5*2100*t1(т.к температура вторая равна нулю) t1=-156000/2,5*2100=-29,7С начальная температура льда=-30С
Сила притяжения планеты F = GMm/R² создаёт центростремительное ускорение спутника ω²R:
GMm/R² = mω²R
(G — универсальная гравитационная постоянная, M и m — массы планеты и спутника соответственно, ω — угловая скорость обращения спутника) .
Но масса планеты равна произведению плотности и объёма:
M = ρV = 4πR³ρ/3;
тогда
G(4πR³ρ/3)/R² = ω²R;
(4π/3)ρG = ω²;
ω = 2√((π/3)ρG).
Период обращения равен T = 2π/ω = √(3/(πρG)).
Как видно, период обращения спутника зависит только от плотности планеты (обратно пропорционален квадратному корню из неё) и не зависит от её радиуса.
Отсюда получаем
ОТВЕТ: период обращения спутника Юпитера примерно в 2 раза больше, чем спутника Земли.
Q=mc(t2-t1)
Qводы=5*4200*(-20)=- 420000Дж
столько энергии принял лед, потратив ее на нагревание до нуля и плавление некоторой части
2) рассчитаем энергию, потраченную льдом при плавлении
Q=m λ
Qльда плавл=0,8*330000=264000Дж(при λ= 330кДж, масса 0,8 кг- так как столько расплавилось)
3) найдем количество теплоты, потраченное на нагревание
Q= 420000-264000= 156000Дж
4) Q льда нагрев=mc(t2-t1)= 2.5*2100*t1(т.к температура вторая равна нулю)
t1=-156000/2,5*2100=-29,7С
начальная температура льда=-30С