Gran Canyon Diablo Crater di Arizona adalah 200m, dan dihasilkan oleh impak perjalanan 3xx10 ^ 8 kg meteorit pada 1.3xx10 ^ 4 m / s. Anggarkan (a) perubahan halaju bumi akibat kesannya dan (b) kekuatan purata yang dikenakan di Bumi?

Gran Canyon Diablo Crater di Arizona adalah 200m, dan dihasilkan oleh impak perjalanan 3xx10 ^ 8 kg meteorit pada 1.3xx10 ^ 4 m / s. Anggarkan (a) perubahan halaju bumi akibat kesannya dan (b) kekuatan purata yang dikenakan di Bumi?
Anonim

Dengan mengandaikan bahawa halaju meteorit telah dinyatakan berkenaan dengan kerangka rujukan di mana bumi bergerak, dan bahawa tidak ada tenaga kinetik meteorit yang hilang sebagai bunyi haba dan sebagainya, kita menggunakan undang-undang pemuliharaan momentum

(a). Menyedari bahawa halaju awal bumi adalah #0#.

Dan selepas perlanggaran meteorit melekat ke bumi dan kedua-duanya bergerak dengan halaju yang sama. Biarkan halaju akhir tanah + menggabungkan meteorit # v_C #. Daripada persamaan yang dinyatakan di bawah, kita dapat

# "Momentum Permulaan" = "Momentum terakhir" #

# (3xx10 ^ 8) xx (1.3xx10 ^ 4) = (3xx10 ^ 8 + 5.972 xx 10 ^ 24) xxv_C #

di mana # 5.972 × 10 ^ 24kg # adalah jisim bumi.

Kami memerhatikan bahawa halaju meteorit adalah dari urutan # 10 ^ 4ms ^ -1 # jauh lebih kecil daripada halaju bumi yang merupakan susunan # 10 ^ 24ms ^ -1 # Oleh itu, diabaikan dalam penyebut.

# => v_c approx (3xx10 ^ 8xx1.3xx10 ^ 4) / (5.972 xx 10 ^ 24) #

# = 6.5xx10 ^ -13ms ^ -1 #

Ini adalah perubahan dalam kelajuan bumi akibat perlanggaran dengan meteorit.

-.-.-.-.-.-.-.-.-.

Bandingkan dengan kelajuan orbital purata Bumi # 3.0xx10 ^ 4 ms ^ -1 #

-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

(b) Kita tahu bahawa percepatan disebabkan graviti # = 9.81ms ^ -2 #.

Memandangkan nilai purata pecutan yang bertindak pada meteorit,

Daya rata-rata yang dikenakan di Bumi # F = mg #

# => F = (3xx10 ^ 8) xx9.81 = 2.94xx10 ^ 9N #, dibundarkan ke dua tempat perpuluhan.