Un satélite gira en una órbita cerca de la superficie de un planeta con una densidad de 6300 kg m ^ 3 y su radio es de 6400 km. ¿Cuál es el período de tiempo calculado?

El planeta es una esfera de volumen [matemática] \ dfrac {4} {3} πR ^ 3 [/ matemática], y densidad –

[matemáticas] d = \ dfrac {M} {\ dfrac {4} {3} πR ^ 3} [/ matemáticas]

Donde [matemática] M [/ matemática] y [matemática] R [/ matemática] son ​​la masa y el radio del planeta. Por lo tanto [matemáticas] – [/ matemáticas]

[matemáticas] M = d (\ dfrac {4} {3} πR ^ 3) [/ matemáticas] ——— ecuación 1

Si [math] m [/ math] es la masa del satélite giratorio, entonces la aceleración que siente debido a la gravedad del planeta –

[math] g = \ dfrac {F_G} {m} [/ math], donde [math] F_G [/ math] es la fuerza de gravedad de Newton. Así, usando la ley gravitacional de Newton –

[matemáticas] g = \ dfrac {1} {m} \ dfrac {GMm} {R ^ 2} [/ matemáticas]

Sustituya el valor de [math] M [/ math] de la ecuación 1 aquí,

[matemáticas] g = \ dfrac {G} {R ^ 2} d (\ dfrac {4} {3} πR ^ 3) [/ matemáticas]

[matemáticas] g = \ dfrac {4GdπR} {3} [/ matemáticas]

Esta aceleración gravitacional actúa como la aceleración centrípeta para el satélite giratorio. Entonces –

Aceleración centrípeta = [matemática] g [/ matemática]

[matemáticas] \ omega ^ 2R = \ dfrac {4GdπR} {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ omega = \ sqrt {\ dfrac {4Gdπ} {3}} [/ matemáticas] – – ecuación 2

Aquí [math] \ omega [/ math] es la velocidad angular del satélite giratorio. Por lo tanto, el período de rotación se da como –

[matemáticas] T = \ dfrac {2π} {\ omega} [/ matemáticas]

Sustituya [math] \ omega [/ math] de la ecuación 2 aquí –

[matemáticas] T = 2π \ sqrt {\ dfrac {3} {4Gdπ}} [/ matemáticas]

[matemáticas] T = \ sqrt {\ dfrac {3π} {Gd}} [/ matemáticas]

[matemáticas] T = \ sqrt {\ dfrac {3 * 3.14} {6.67 * 10 ^ {- 11} * 6300}} [/ matemáticas]

[matemáticas] T = \ sqrt {\ dfrac {9.42} {6.67 * 6.3}} 10 ^ 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] T = 0,473469 * 10 ^ 4 [/ matemáticas] segundos

[matemáticas] T = \ dfrac {0.473469 * 10 ^ 4} {60 * 60} [/ matemáticas] horas

[matemática] T = 1.315 [/ matemática] horas para que el satélite complete una revolución alrededor del planeta.

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