2.6.27. Спутник движется со скоростью $v$ по круговой орбите вокруг Земли. Какую наименьшую добавочную скорость надо сообщить спутнику, чтобы он мог безвозвратно уйти от Земли?
Решение
Запишем начальные условия в виде второго закона Ньютона:
$$\frac{mv^2}{R}=\frac{GMm}{R^2}$$
Выведем радиус орбиты:
$$R=\frac{GM}{v^2}$$
Запишем закон сохранения энергии, с учетом новой (второй космической) скорости:
$$\frac{m(v+\Delta v)^2}{2}-\frac{GMm}{R}=0$$
Перенесем потенциальную энергию на правую сторону уравнения и подставим радиус: