Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора в направлении вращения Земли. Чему равно наименьшее возможное отношение радиуса орбиты спутника к радиусу Земли, если он проходит периодически над точкой запуска ровно через трое суток? Ответ округлить до целых. Ускорение свободного падения Земли принять равным 10 м/с2. Радиус Земли 6400 км.

ДАНО

Радиус Земли R=6400 км.

Радиус орбиты спутника R1

Ускорение свободного падения Земли g=10 м/с2.

РЕШЕНИЕ

пусть угловая скорость вращения Земли -w

если спутник проходит периодически над точкой запуска ровно через трое суток

то угловая скорость вращения спутника w1=2/3*w

ускорение свободного падения в точке запуска

g=GM/R^2

V^2/R=GM/R^2

w^2*R=GM/R^2

w^2=GM/R^3 (1)- это квадрат угловой скорости точки запуска

w1^2=GM/R1^3 (2) -это квадрат угловой скорости спутника

разделим (2)  на (1)

w1^2/w^2=GM/R1^3/GM/R^3

(w1/w)^2=(R/R1)^3

R1/R=(w/w1)^(2/3)  -подставим сюда w1=2/3*w

R1/R=(w/(2/3*w))^(2/3)=(3/2)^(2/3)=(9/4)^(1/3)=1.31 =1

ОТВЕТ  R1/R=1