Під час тривалих космічних польотів виникає проблема невагомості та створення штучного тяжіння. З яким пері­

одом має обертатись навколо осі станція з діаметром 2 км

для того, щоб створити земне тяжіння?

РОЗВ'ЯЗОК ПОВНИЙ У ВИГЛЯДІ ЗАДАЧІ БАЖАНО З ПОЯСНЕННЯМ !

Відповідь:

Для створення штучного тяжіння в космічній станції, яка обертається навколо своєї осі, ми можемо використовувати центробежну силу, яка виникає при такому русі.

Щоб створити ефект земного тяжіння, необхідно, щоб центробежна сила, яку відчувають об'єкти на станції, була близькою до сили притягання на Землі. Це означає, що центробежна сила має бути пропорційна до сили притягання на Землі, тобто до ваги об'єктів.

Сила центробежна (Fc) визначається за формулою: Fc = m * ω^2 * r, де m - маса об'єкту, ω - кутова швидкість обертання, r - радіус обертання.

Сила притягання (Fг) на Землі визначається за формулою: Fг = m * g, де g - прискорення вільного падіння на Землі.

Щоб забезпечити, щоб сили центробежна та притягання були однаковими, ми можемо прирівняти ці дві сили:

Fc = Fг

m * ω^2 * r = m * g

Масу об'єкту (m) можна спростити з обох боків рівняння.

Отримуємо: ω^2 * r = g

Кутова швидкість (ω) визначається як кількість повних оборотів (n) за одиницю часу (t). Тобто ω = 2πn/t, де π - число пі, n - кількість оборотів, t - час виконання оберту.

Радіус обертання (r) в даній задачі вказаний як діаметр станції (2 км), тому r = 2/2 = 1 км = 1000 м.

Підставимо значення ω і r у рівняння і отримаємо:

(2πn/t)^2 * 1000 = g

Це рівняння дозволяє знайти відношення між кількістю обертів за певний час (n/t) і прискоренням вільного падіння на Землі (g).

Пояснення: