Một vệ tinh nhân tạo địa tĩnh chuyển động theo một quỹ đạo tròn cách bề mặt Trái Đất một khoảng 35786 , tâm quỹ đạo của vệ tinh trùng với tâm O Trái Đất. Vệ tinh phát tính hiệu vô tuyến theo một đường thẳng đến một vị trí trên bề mặt Trái Đất. Hỏi vị trí xa nhất trên bề mặt Trái Đất có thể nhận tín hiệu từ vệ tinh này ở cách vệ tinh một khoảng là bao nhiêu km (ghi kết quả gần đúng chính xác đến hàng đơn vị). Biết rằng Trái Đất được xem như một hình cầu có bán kính khoảng 6400km.
Quảng cáo
3 câu trả lời 76
Tóm tắt
- Bán kính Trái Đất: R = 6400 km
- Khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh: h = 35786 km
- Vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo tròn đồng tâm với Trái Đất ⇒ bán kính quỹ đạo:
r = R + h = 6400 + 35786 = 42186 km
- Vệ tinh phát tín hiệu theo đường thẳng (tia sáng) đến bề mặt Trái Đất.
Câu hỏi: Khoảng cách dài nhất từ vệ tinh đến bề mặt Trái Đất.
- Vị trí vệ tinh S trên quỹ đạo, tâm Trái Đất O.
- Điểm nhận tín hiệu P trên bề mặt Trái Đất, sao cho đường SP vừa chạm bề mặt Trái Đất (tức là tiếp tuyến).
=> Đây là bài toán hình học về tiếp tuyến từ điểm ngoài hình tròn.
Gọi:
OS = r = 42186 km
OP = R = 6400 km
- Đường tuyến tính (tia tín hiệu) từ vệ tinh tới điểm P sẽ tạo thành tam giác vuông tại tiếp điểm với bề mặt Trái Đất: OP ⊥ SP (tuyến tiếp tuyến)
- Dùng định lý Pythagoras:
SP2 = OS2 − OP2
=> Khoảng cách SP: SP2 = 421862 − 64002
=> SP = ≈ 41723 km
=> Khoảng cách dài nhất từ vệ tinh đến bề mặt Trái Đất là khoảng: 41723 km
Dữ kiện đề bài:
• Bán kính Trái Đất: R = 6400 km
• Độ cao của vệ tinh so với mặt đất: h = 35786 km
• Bán kính quỹ đạo của vệ tinh: R + h = 6400 + 35786 = 42186 km
Vệ tinh phát tín hiệu theo đường thẳng đến điểm xa nhất trên mặt đất, tức là điểm mà đường nối từ vệ tinh đến mặt đất tiếp tuyến với Trái Đất.
Áp dụng định lý Pythagore:
Ta có tam giác vuông với:
• Cạnh huyền là từ tâm Trái Đất đến vệ tinh: 42186 km
• Một cạnh góc vuông là bán kính Trái Đất: 6400 km
• Cạnh còn lại là khoảng cách từ vệ tinh đến điểm xa nhất trên mặt đất (gọi là d)
Áp dụng định lý Pythagore:
d = căn bậc hai của (42186 bình trừ 6400 bình)
d = căn (42186² - 6400²)
d = căn (1.7797 x 107)
d = căn (1.7387 x 10^9)
d ≈ 41639 km
Kết luận:
Để tìm khoảng cách xa nhất từ vệ tinh đến một điểm trên bề mặt Trái Đất có thể nhận tín hiệu, ta thực hiện các bước sau:
Xác định các thông số:Bán kính Trái Đất: R=6400cap R equals 6400
𝑅=6400
km.
Khoảng cách từ vệ tinh đến bề mặt Trái Đất: h=35786h equals 35786
ℎ=35786
km.
Khoảng cách từ vệ tinh đến tâm Trái Đất ( Ocap O
𝑂
): SO=R+h=6400+35786=42186cap S cap O equals cap R plus h equals 6400 plus 35786 equals 42186
𝑆𝑂=𝑅+ℎ=6400+35786=42186
km.
Xác định vị trí nhận tín hiệu xa nhất:Vị trí xa nhất trên bề mặt Trái Đất có thể nhận tín hiệu từ vệ tinh (gọi là điểm Acap A
𝐴
) là điểm mà tại đó tia tín hiệu tiếp diện (tiếp xúc) với bề mặt Trái Đất.
Khi đó, đoạn thẳng nối tâm Trái Đất Ocap O
𝑂
và điểm Acap A
𝐴
sẽ vuông góc với tia tín hiệu SAcap S cap A
𝑆𝐴
tại Acap A
𝐴
. Do đó, tam giác OAScap O cap A cap S
𝑂𝐴𝑆
là tam giác vuông tại Acap A
𝐴
.
Tính khoảng cách SAcap S cap A
𝑆𝐴
:Áp dụng định lý Pythagoras trong tam giác vuông OAScap O cap A cap S
𝑂𝐴𝑆
:
SA2+OA2=SO2cap S cap A squared plus cap O cap A squared equals cap S cap O squared
𝑆𝐴2+𝑂𝐴2=𝑆𝑂2
SA2=SO2−OA2cap S cap A squared equals cap S cap O squared minus cap O cap A squared
𝑆𝐴2=𝑆𝑂2−𝑂𝐴2
SA2=421862−64002cap S cap A squared equals 42186 squared minus 6400 squared
𝑆𝐴2=421862−64002
Tính toán giá trị:
SA2=1779658596−40960000=1738698596cap S cap A squared equals 1779658596 minus 40960000 equals 1738698596
𝑆𝐴2=1779658596−40960000=1738698596
SA=1738698596≈41697,7049...cap S cap A equals the square root of 1738698596 end-root is approximately equal to 41697 comma 7049. point point
𝑆𝐴=1738698596√≈41697,7049...
Kết quả: Vị trí xa nhất trên bề mặt Trái Đất cách vệ tinh khoảng 41698 km.
Creating a public link...
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
8453 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
7133 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
6867 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
6792 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5483 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5359 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
5093
