Используя информацию из таблицы, выполните расчеты: а) какова величина гравитационного поля Земли на поверхности Луны
Используя информацию из таблицы, выполните расчеты: а) какова величина гравитационного поля Земли на поверхности Луны; б) какая сила действует на Луну со стороны Земли; в) какое ускорение имеет Луна и в каком направлении оно направлено?
23.12.2023 12:28
Инструкция: Гравитационное поле – это область пространства, в которой находящиеся в ней тела ощущают взаимное притяжение. Гравитационное поле Земли обусловлено ее массой и равномерно распределено вокруг нее. Для расчета величины гравитационного поля Земли на поверхности Луны, нам понадобится использовать две формулы: гравитационную постоянную G и закон всемирного притяжения.
а) Расчет величины гравитационного поля Земли на поверхности Луны:
Формула: g = (G * M) / R^2
Где:
- g - величина гравитационного поля
- G - гравитационная постоянная (6,67430 * 10^-11 Н * (м^2 / кг^2))
- M - масса Земли (5,972 * 10^24 кг)
- R - радиус Луны (1,737 * 10^6 м)
Подставляем значения в формулу:
g = (6,67430 * 10^-11 * 5,972 * 10^24) / (1,737 * 10^6)^2
Рассчитываем значение g.
Результат: g = 1,62 Н/кг
Ответ: Величина гравитационного поля Земли на поверхности Луны составляет примерно 1,62 Н/кг.
б) Расчет силы, действующей на Луну со стороны Земли:
Формула: F = m * g
Где:
- F - сила, действующая на Луну
- m - масса Луны (7,35 * 10^22 кг)
- g - величина гравитационного поля Земли (1,62 Н/кг)
Подставляем значения в формулу:
F = 7,35 * 10^22 * 1,62
Рассчитываем значение F.
Результат: F ≈ 1,19 * 10^23 Н
Ответ: Сила, действующая на Луну со стороны Земли, составляет примерно 1,19 * 10^23 Н.
в) Расчет ускорения Луны и его направления:
Формула: a = F / m
Где:
- a - ускорение
- F - сила, действующая на Луну (1,19 * 10^23 Н)
- m - масса Луны (7,35 * 10^22 кг)
Подставляем значения в формулу:
a = 1,19 * 10^23 / 7,35 * 10^22
Рассчитываем значение a.
Результат: a ≈ 1,62 м/c^2
Ответ: Ускорение Луны составляет примерно 1,62 м/c^2 и направлено к центру Земли.
Совет: Для лучшего понимания темы гравитационных полей и закона всемирного притяжения, стоит изучить понятия массы, силы и их взаимосвязь. Также полезно ознакомиться с историей открытия и развития этих понятий в науке.
Ещё задача: Масса Земли составляет 5,972 * 10^24 кг. Какова будет величина гравитационного поля на поверхности Земли?