4 svar
567 visningar
alexandrow 167 – Fd. Medlem
Postad: 18 sep 2017 16:29

Centralrörelse..

Funderar över en uppgift som är "Om en satellit placeras i cirkelbana kring jorden med hjälp av en raket, som når en viss höjd (1,0 * 10^3km), där satelliten tilldelas en hastighet vinkelrätt mot lodlinjen". Då är en fråga: "Hur blir banan, om farten skulle råka bli något för stor?". Alltså dvs om Fc blir större än Fg vad jag förstår.. Men vad exakt gäller då här om Fc är större än Fg? Och vad skulle bli om Fc skulle vara mindre än Fg? 

Dr. G 9479
Postad: 18 sep 2017 16:47

Det är ju gravitationen som ger upphov till centripetalkraften, så centripetalkraften kan inte vara större än gravitationen. (Formeln Fc = mv^2/r gäller bara i en cirkelbana med konstant fart.) 

Det som istället händer är att banan blir elliptisk. Om man ger satelliten en riktigt stor skjuts så blir banan istället hyperbolisk (och sateliten snurrar då inte runt jorden utan "försvinner" ut i rymden). 

HT-Borås 1287
Postad: 18 sep 2017 17:06 Redigerad: 18 sep 2017 17:06

Det blir lite knepigt när man talar om centripetalkraft, som ju är en kraft mot centrum. Centrifugalkraften är en tröghetskraft (dvs. ingen pålagd kraft utan en påkänning som beror på accelerationen), som är riktad ut från centrum och således motverkar gravitationen. Den är egentligen massan gånger centripetalaccelerationen, alltså den del av accelerationen som är riktad mot centrum, och kan skrivas allmänt som mrω2  där ω är vinkelhastigheten. Hastigheten i transversell (inte radiell) riktning är då vθ=rω så centrifugalkraften kan generellt skrivas mvθ2r. Om v är större/mindre än vad som ger jämvikt med gravitationskraften kommer därför satelliten att avvika från cirkelbanan utåt resp. inåt. Det ger en elliptisk eller hyperbelformad bana, men i fallet med för låg hastighet kommer troligen satelliten att falla ner.

alexandrow 167 – Fd. Medlem
Postad: 19 sep 2017 16:17

Okej så hög hastighet ger en "elliptisk bana". Vad menas exakt med "elliptisk" bana? Blandade först ihop det med att satelliten skulle röra sig i en cirkel kring jorden men vad jag förstår behöver det vara en specifik fart som inte är för hög för det? Dvs så att banan inte blir elliptisk?  Och för låg hastighet gör att den blir "hyperbolisk" och faller ut i rymden? Varför faller den inte ned på jorden? 

HT-Borås 1287
Postad: 19 sep 2017 16:31

Elliptisk bana betyder att den är oval, i form av en ellips. Du missförstod hyperbelbanan, den får man när hastigheten är så hög att satelliten försvinner ut i rymden för alltid. Är hastigheten för låg bör den mycket riktigt trilla ner.

Svara
Close