1. Вычислите период обращения спутника Земли на высоте 3500 км. 2. Вычислите первую космическую скорость для высоты над Землей, равной половине радиуса Земли

3. На какой высоте над поверхностью Земли первая космическая скорость равна 9,5 км/с?

4. На какой высота над поверхностью Земли должен быть запущен спутник, чтобы период его обращения по орбите был равен 8 ч?​

1. Второй закон ньютона в жидкости выглядит так:

Здесь ma = 0 т.к. грузик находится в равновесии в воде (его держит динамометр); T - сила, с которой динамометр действует на грузик (по третьему закону ньютона равна силе, с которой груз растягивает пружину).
2. Составим уравнения для воздуха, воды и неизвестной жидкости:



Здесь x - плотность неизвестной жидкости, р = 1000 кг/м³ - плотность воды. T1= 11 Н,  T2 = 10 Н, T3 = 9,5 Н

В этих уравнения три неизвестных: m - масса грузика; V - его объём; x - плотность жидкости.
Массу и объём выразим из первых двух уравнений.
Вычтем из первого второе уравнение:


Из первого уравнения очевидно:

Подставляем результаты в третье:

Выражаем x:

Подставляем циферки и имеем: x = 1500 кг/м³

F₁ = 14 Н
F₂ = 16 Н
m - ? - масса бруска
ρ - ? - плотность бруска

F₁ = m*g - ρ₁*g*V - (1)
F₂ = m*g - ρ₂*g*V - (2), где
ρ₁ = 1000 кг/м³
ρ₂ = 800 кг/м³
Вычтем из 2-го уравнения первое
F₂ - F₁ = m*g - ρ₂*g*V - m*g + ρ₁*g*V
F₂ - F₁ = ρ₁*g*V - ρ₂*g*V = g*V*(ρ₁ - ρ₂) =>
V = (F₂ - F₁) / (g*(ρ₁ - ρ₂)) = (16 Н - 14 Н) / (10 Н/кг*(1000 кг/м³ - 800 кг/м³)) = 0,001 м³ = 1 дм³
Найдем архимедову силу, действующую на брусок в воде и в масле
Fa₁ = ρ₁*g*V = 1000 кг/м³*10 Н/кг*0,001 м³ = 10 Н
Fa₂ = ρ₂*g*V = 800 кг/м³*10 Н/кг*0,001 м³ = 8,0 Н
Запишем выражение для силы тяжести бруска погруженного в воду
m*g = F₁ + Fa₁ = 14 Н  + 10 Н = 24 Н => m = 24 Н / 10 Н/кг = 2,4 кг - масса бруска
m = ρ*V => ρ = m/V = 2,4 кг / 0,001 м³ = 2400 кг/м³ - плотность бруска