Arkusz 1 nowa era zad 4

4.1 - jest to zjawisko podobne do tego, które analizowaliśmy na zajęciach w jednym z zadań maturalnych. W wyniku oddziaływania grawitacyjnego sondy z Jowiszem, prędkość sondy względem Słońca wzrasta, a prędkość Jowisza względem Słońca nieco maleje. Oczywiście musi być tu spełniona zasada zachowania energii mechanicznej, więc tę zasadę podałbym jako tę, na którą należy powołać się w treści zadania, a ściślej rzecz ujmując zgodnie z tym co napisałem wcześniej o prędkościach tych ciał, to efekt jest tak na dobrą sprawę taki jak w zderzeniu sprężystym tych dwóch ciał (oczywiście fizycznie żadne zderzenie tu nie następuje), mianowicie część energii kinetycznej Jowisza jest przekazywana sondzie.

Co do 4.2 - odpowiedzi to w istocie FPF, w zdaniu pierwszym jest fałsz, bo tak energię potencjalną obliczamy tylko gdy rozpatrujemy jakiś proces zachodzący bardzo blisko Ziemi, natomiast ogólnym wzorem na energię potencjalną jest ten: -GMm/r. Zdanie drugie jest prawdziwe, ponieważ wzrosła oczywiście prędkość sondy. Zdanie trzecie nie jest prawdą, bo teoretycznie dopiero nieskończenie daleko od Słońca dane ciało znajduje się poza jego wpływem grawitacyjnym.