Đề bài

Hỏa Tinh quay quanh Mặt Trời một vòng hết 687 ngày, ở khoảng cách 2,3.10¹¹ m. Khối lượng của Hỏa Tinh là 6,4.10²³ kg. Tính

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh.

Phương pháp giải

+ Mối liên hệ giữa tốc độ góc và chu kì là: \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T}\)

Trong đó: \(\omega \)là tốc độ góc (rad/s); T là chu kì (s)

+ Mối liên hệ giữa tốc độ góc, tốc độ và khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vị trí vật: \(v = \omega .R\)

Trong đó: v là tốc độ của vật (m/s); R là khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vị trí vật (m)

+ Biểu thức tính gia tốc hướng tâm: \({a_{ht}} = {\omega ^2}.R = \frac{{{v^2}}}{R}\)

+ Biểu thức tính lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m.{a_{ht}}\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Ta có: 867 ngày = 867.86400 s; R = 2,3.10¹¹ m; m = 6,4.10²³ kg.

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tính là: \(v = \omega .R = \frac{{2\pi }}{T}.R = \frac{{2\pi }}{{687.86400}}.2,{3.10^{11}} \approx 24346,54(m/s)\)

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh là:

\({a_{ht}} = \frac{{{v^2}}}{R} = \frac{{24346,{{54}^2}}}{{2,{{3.10}^{11}}}} \approx 5,{6.10^{ - 3}}(m/{s^2})\)

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh chính là lực hướng tâm của Hỏa Tinh

=> \({F_{ht}} = m.{a_{ht}} = 6,{4.10^{23}}.2,{6.10^{ - 3}} = 16,{64.10^{20}}(N)\)

Vậy lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng Hỏa Tinh là 16,64.10²⁰ N.