Спутник связи летает по высокоэллиптической орбите, имеющей высоту перигея h = 500 км, находящейся в экваториальной плоскости и периодом обращения ровно 24 часа. Спутник обеспечивает передачу данных между устройствами на Земле. Частота передатчика на спутнике составляет 435 МГц. Оценить разность частоты передатчика и частоты, воспринимаемой наземной антенной станцией в момент, когда спутник находится на половине пути от апогея к перигею. Орбита спутника построена так, что в момент прохождения апогея наземная станция находится точно под ним на экваторе. Масса Земли:
6⋅10^24 кг
Радиус Земли:
6370 км
Гравитационная постоянная:
6.67⋅10^−11 Н⋅м2/кг2
Радиус круговой орбиты, имеющей период обращения 24 часа:
42168 км
Скорость света:
3*10^8 м/с
T = mV^2/2
исчерпается при подъёме шарика на h, "перейдя" в потенциальную энергию
W = mgh = mV^2/2
откуда
h = V^2/(2g) = 4.2^2/(2*9.8) = 0.9 м
Этой высоте отвечает угол 90 + ArcSin((h-l)/l) = 90 + ArcSin((0.9-0.6)/0.6) = 90 + ArcSin(0.5) = 90 + 30 = 120 градусов
При этом отклонении скорость шарика равна нулю, центростремительное ускорение равно нулю, натяжение нити равно нулю.
Правда, среди вариантов такого угла нет. Если только вариант д) - не опечатка.
Если в д) имеется в виду угол 120 град, то - д)
Нет не изменилось, так как напряжение с обоих концов одинаковое