2.6.48∗. Спутник, двигавшийся по круговой орбите радиуса $R_с$ был мгновенно заторможен и стал двигаться по эллиптической орбите, касающейся начальной орбиты и поверхности планеты. Определите время падения спутника на планету. Радиус планеты $R$, ускорение свободного падения на поверхности $g$.
Решение
Для упрощения вычисления предположим, что: $$R_c>>R$$ В таком случае, время падения примерно будет равно половине периода: $$t=\frac{T}{2}$$ Большая полуось в единицах $R$ и $R_c$: $$a=\frac{R_c+R}{2}$$ Закон Кеплера: $$\frac{T^2}{a^3}=\frac{4\pi^2}{\gamma M}$$ Используем $g$: $$\gamma M=gR^2$$ Решаем дальше: $$\frac{T^2}{4}=\frac{\pi^2a^3}{gR^2}=t^2$$