Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00045397

На спутник действует только сила тяготения Земли, поэтому его полная механическая энергия сохраняется.

1. Верно

Потенциальная энергия при нахождении на минимальном удалении от Земли минимальна, значит, кинетическая энергия максимальна. Кинетическая энергия находится по формуле:

$E = \dfrac{mv^2}{2},$

где $v$ — скорость. Масса спутника не меняется, значит, скорость максимальна.

2. Неверно

По закону сохранения механической энергии полная механическая энергия спутника сохраняется во всех точках орбиты.

3. Неверно

Импульс равен:

$p = mv,$

скорость в этом положении максимальна (см. пункт 1), то есть импульс максимален.

4. Верно

По второму закону Ньютона:

$\vec{F}_{равн} = m\vec{a},$

где $F_{равн}$ — равнодействующая сила, $a$ — ускорение спутника.

На спутник действует только гравитационная сила притяжения:

$F = G\dfrac{mM}{r^2},$

где $G$ — гравитационная постоянная, $m$ — масса спутника, $M$ — масса Земли, $r$ — расстояние между центром Земли и спутником.

Так как удаление от Земли минимальное, то $r$ минимально и $F$ максимальна.

Тогда:

$G\dfrac{mM}{r^2} = ma \Rightarrow a = \dfrac{GM}{r^2},$

то есть ускорение максимальное.

5. Верно

Сила притяжения спутника:

$F = G\dfrac{mM}{r^2},$

где $G$ — гравитационная постоянная, $m$ — масса спутника, $M$ — масса Земли, $r$ — расстояние между центром Земли и спутником.

Так как удаление от Земли минимальное, то $r$ минимально и $F$ максимальна.