Искусственный спутник, масса которого — 91 кг, находится на орбите на расстоянии 126 км над поверхностью Земли. Масса Земли составляет 5, 89⋅10^24 кг, а её радиус равен 6370 км. Каково расстояние между искусственным спутником и центром Земли? R = км. Какова сила притяжения между Землёй и искусственным спутником? F = Н. (ответ округли до целого числа.)

Дано:

F1 = 150 H

S1 = 120 см² = 0,012 м²

h = 35 см = 0,35 м

р = 1000 кг/м³

g = 10 H/кг

1) Ну раз по условию площадь дна в два раза меньше площади поршня, то:

S2 = S1/2 = 0,012/2 = 0,006 м³ = 60 см²

2) Давление на дно будет создавать только столб жидкости, значит силой, оказывающей это давление, будет вес жидкостного столба:

P = mg

Давление - это отношение силы к площади поверхности:

p = F/S

Тогда:

p = F/S = mg/S = p*V*g/S = p*S*h*g/S = p*h*g

p = р*g*h = 1000*10*0,35 = 3500 Па = 3,5 кПа

Давление жидкости не зависит от объёма или площади самой жидкости - оно зависит только от высоты жидкостного столба.

3) Полная сила давления будет складываться из веса жидкости и силы, с которой давит поршень:

F = P + F1

p = (P + F1)/S2 = P/S2 + F1/S2 =p*g*h + F1/S2, тогда если

p = F/S, то F = p*S, значит:

F = P + F1 = (p*g*h + F1/S2)*S2 = p*g*h*S2 + F1 = 1000*10*0,35*0,006 + 150 = 3500*0,006 + 150 = 21 + 150 = 171 Н