ID: 00025376
Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит точку минимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения относительно движения спутника.
1) Кинетическая энергия спутника при прохождении этого положения максимальна.
2) Сила притяжения спутника к Земле в этом положении максимальна.
3) Полная механическая энергия спутника в этом положении достигает максимума.
4) Скорость спутника при прохождении этого положения минимальна.
5) Ускорение спутника при прохождении этого положения равно 0.
Источник: ФИПИ
Спутник летит по вытянутому эллипсу вокруг Земли и проходит точку наибольшего сближения с Землёй — перигей. Тут работают два закона: закон всемирного тяготения (сила зависит от расстояния) и закон сохранения энергии.
В перигее спутник ближе всего к Земле, а сила тяготения F=\dfrac{GMm}{r^2} тем больше, чем меньше расстояние r — значит, именно в этой точке сила притяжения максимальна. Утверждение 2 верно.
По закону сохранения энергии полная механическая энергия спутника (сумма кинетической и потенциальной) одна и та же во всех точках орбиты — в перигее она не «достигает максимума», а как везде остаётся постоянной. Утверждение 3 неверно.
А вот кинетическая и потенциальная энергии по отдельности меняются: чем ближе к Земле, тем меньше высота — потенциальная энергия минимальна, а значит, кинетическая (и скорость) в этой точке максимальна. Утверждение 1 верно, утверждение 4 (скорость минимальна) неверно.
Раз сила притяжения в перигее максимальна, а ускорение a=F/m пропорционально силе, то и ускорение там максимально, а вовсе не равно нулю. Утверждение 5 неверно.
Верны утверждения 1 и 2.