В межзвездном пространстве два космических аппарата движутся друг против друга: скорость первого v1 = 2107 м / с, а скорость второго v2 = 3107 м / с. В какой-то момент первый космический аппарат передает отраженный радиосигнал второму, который принимается после передачи t = 2,4 с. Радиосигналы распространяются со скоростью c = 3108 м / с, которая не зависит от источника сигнала. Какое расстояние между кораблями: 1) когда подан сигнал, 2) когда первый корабль принимает сигнал?
m - масса тела
g1 - ускорение свободного падения на полюсе Земли
M - масса Земли = 5,984 * 10^24 кг
G - гравитационная сила = 6,6725 * 10^ -11 Hм^2 / m^2
R1 - полюсный радиус Земли = 6356777 м
.
Сила тяжести на экваторе F2 = m * ( g2 - a ) = m * ( M * G / R2^2 - 4 * Pi^2 * R2 / T^2 ) . где :
g2 - ускорение свободного падения на экваторе Земли
а - центростремительное ускорение на экваторе Земли
R2 - экваториальный радиус Земли = 6378160 м
Pi = 3,1415926
T - период обращения Земли вокруг своей оси = 24 * 60 * 60 = 86400 сек
.
F1 = m * g1 = m * 9,88112
F2 = m * ( g2 - a ) = m * ( 9,81498 - 0,03373 ) = m * 9,78125
F1 > F2
Численное значение ускорения свободного падения не играет никакой роли. И на Луне и на Марсе время достижения максимальной скорости было бы одинаковым. Отличалась бы только сама эта максимальная скорость. Поскольку, как хорошо известно, частота пружинных колебаний в продольном однородном потенциальном поле происходят с той же частотой, что и в его отсутствии. Каждую четверть периода гармонических колебаний – модуль скорости меняет своё значение от нулевого до амплитудного и наоборот.
БЕЗ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ФАКТА НЕИЗМЕННОМТИ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ:
ВТОРОЙ с доказательством неизменности периода:
Будем для начала откладывать координату вниз от начального положения груза. На груз всё время будет действовать сила:
Теперь станем откладывать координату от точки
и получим смещённую координату:
Последнее – это уравнение гармонических колебаний с циклической частотой:
ТРЕТИЙ с доказательством неизменности периода:
На груз всё время будет действовать сила:
Это уравнение гармонических колебаний с циклической частотой:
ЧЕТВЁРТЫЙ с доказательством неизменности периода:
Будем откладывать координату вниз от начального положения груза. По закону сохранения энергии:
Возьмём производную от обеих частей уравнения:
Это уравнение гармонических колебаний с циклической частотой: