Bài 1.42 trang 16 Sách bài tập Vật lí 10 Nâng cao

13


Trong hệ quy chiếu gắn với tâm Trái Đất.

Trong hệ quy chiếu gắn với tâm Trái Đất. Trái Đất quay một vòng xung quanh trục Bắc-Nam hết một ngày đêm. Coi Trái Đất là một quả cầu bán kính \({R_{\rm{Đ}}} = 6400km\) .

a.Tính tốc độ dài của một điểm nằm ở xích đạo, và của một điểm ở vĩ độ \({45^o}\) Bắc.

b.Trung tâm phóng tên lửa vũ trụ của châu Âu đặt ở Ku-ru trên đảo Guy-an ( thuộc Pháp) nằm gần xích đạo. Hỏi với lý do vật lý nào, người ta lại chọn vị trí đó?

c) Phải phóng tên lửa vũ trụ theo hướng nào để có lợi nhất về vận tốc?

Giải :

a. Trong một ngày đêm (86400 s ), một điểm ở xích đọa vẽ một vòng theo chu vi của trái đất. Tốc độ dài của nó bằng :

\({v_{{\text{xđ}}}} = \dfrac{{2\pi {R_{\text{Đ}}}}}{{{T_Đ}}} = \dfrac{{2\pi {{.6400.10}^3}}}{{86400}}m/s\)\(\; = 465,2m/s = 1674,7km/h.\)

Tại vĩ độ \({45^o}\) bán kính đường vĩ tuyến là :

\({R_{{{45}^o}}} = {R_Đ}\cos {45^o}\)

Tốc độ dài của một điểm ở vĩ độ \({45^o}\) bằng:

\({v_{{{45}^o}}} = \dfrac{{2\pi {R_{{{45}^o}}}}}{{{T_Đ}}} = \dfrac{{2\pi {R_Đ}.cos{{45}^o}}}{{86400}}\)\(\, = 329m/s = 1184,7km/h\)

b. Ta nhận thấy trong chuyển động quay của Trái Đất xung quanh trục của nó, tốc độ dài có giá trị lớn nhất ở xích đạo. Người ta lợi dụng điều này để phóng các con tàu vũ trụ. Vì lý do đó nên đảo Guy-an nằm gần xích đạo được chọn làm nới đặt bệ phóng tên lửa vũ trụ của trung tâm Nghiên cứu Vũ trị châu Âu.

c. Hướng phóng các con tàu là hướng Đông vì Trái Đất quay theo chiều từ Tây sang Đông. Như thế lợi dụng được tốc độ quay của Trái Đất.