Каков модуль гравитационной силы, действующей на один из шаров от двух других, если они имеют одинаковую массу в
Каков модуль гравитационной силы, действующей на один из шаров от двух других, если они имеют одинаковую массу в 10 кг каждый и расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 2 м?
29.11.2023 23:09
F = G * (m1 * m2) / r^2
где F - гравитационная сила, G - гравитационная постоянная (6,67430 × 10^-11 Н * м^2 / кг^2), m1 и m2 - массы двух объектов, r - расстояние между ними.
В данной задаче массы всех трех шаров одинаковы (10 кг каждый) и они расположены в вершинах равностороннего треугольника. Чтобы определить модуль гравитационной силы, действующей на один из шаров от двух других, нужно вычислить силу, которую каждый из окружающих шаров оказывает на данный шар.
Так как треугольник равносторонний, каждое расстояние между двумя шарами равно стороне треугольника. Пусть эта сторона равна а.
Тогда расстояние между шарами и массами в формуле будут одинаковыми, соответственно, эту формулу можно упростить:
F = 2 * G * (m * m) / (a^2)
F = 2 * (6,67430 × 10^-11) * (10 * 10) / a^2
F = (1,33486 × 10^-9) / (a^2) Н
Пример: Пусть сторона равностороннего треугольника равна 5 метрам. Тогда модуль гравитационной силы, действующей на один из шаров от двух других, будет:
F = (1,33486 × 10^-9) / (5^2)
F ≈ 5,338 × 10^-11 Н
Совет: Для более глубокого понимания гравитационной силы рекомендуется изучить также закон Грима и принцип суперпозиции.