גראן קניון Diablo מכתש באריזונה הוא 200m, והוא הופק על ידי השפעה של מטאוריט 3xx10 ^ 8 ק"ג נסיעה 1.3xx10 ^ 4 m / s. (א) השינוי במהירות כדור הארץ כתוצאה מההשפעה (ב) הכוח הממוצע המופעל על כדור הארץ?

גראן קניון Diablo מכתש באריזונה הוא 200m, והוא הופק על ידי השפעה של מטאוריט 3xx10 ^ 8 ק"ג נסיעה 1.3xx10 ^ 4 m / s. (א) השינוי במהירות כדור הארץ כתוצאה מההשפעה (ב) הכוח הממוצע המופעל על כדור הארץ?
Anonim

בהנחה שמהירות המטאוריט נקבעה ביחס למסגרת התייחסות שבה כדור הארץ נייח, ושאף אחד מהאנרגיות הקינטיות של המטאוריט אינו אבוד כצליל חום וכו ', אנו עושים שימוש בחוק שימור המומנטום

(א). מציינים כי מהירות ראשונית של כדור הארץ #0#.

ואחרי ההתנגשות המטאוריט נדבק לכדור הארץ ושניהם נעים באותה מהירות. בואו מהירות הסופי של כדור הארץ + meteorite לשלב # v_C #. מן המשוואה הנ"ל אנו מקבלים

# "מומנטום ראשוני" = "מומנטום סופי" #

# (3xx10 ^ 8) xx (1.3xx10 ^ 4) = (3xx10 ^ 8 + 5.972 xx 10 ^ 24) xxv_C #

איפה # 5.972 × 10 ^ 24kg # היא מסה של כדור הארץ.

אנו רואים כי מהירות של מטאוריט הוא בסדר של # 10 ^ 4ms ^ -1 # הוא הרבה יותר קטן מאשר מהירות של כדור הארץ אשר מסדר # 10 ^ 24ms ^ -1 # ומכאן מתעלמים מהמכנה.

# => v_c בערך (3xx10 ^ 8xx1.3xx10 ^ 4) / (5.972 xx 10 ^ 24) #

# = 6.5xx10 ^ -13ms ^ -1 #

זהו שינוי במהירות כדור הארץ עקב התנגשות עם מטאוריט.

-.-.-.-.-.-.-.-.-.

השווה עם מהירות מסלולית של כדור הארץ # 3.0xx10 ^ 4 ms ^ -1 #

-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

(ב) אנו יודעים כי תאוצה עקב כוח הכבידה # = 9.81ms ^ -2 #.

אם ניקח את הערך הממוצע של תאוצה הפועל על המטאוריט,

כוח ממוצע מופעל על כדור הארץ # F = mg #

# => F = (3xx10 ^ 8) xx9.81 = 2.94xx10 ^ 9N #, מעוגל לשני מקומות אחרי הנקודה העשרונית.