Каково будет отношение силы, действующей на самолет от Земли при использовании закона всемирного тяготения, к силе
Каково будет отношение силы, действующей на самолет от Земли при использовании закона всемирного тяготения, к силе тяжести, рассчитанной по формуле? Назовите это число с точностью до десятитысячных.
08.12.2023 15:35
Описание:
Сила тяжести - это сила притяжения, с которой Земля притягивает любое тело вблизи своей поверхности. Её величина зависит от массы тела и ускорения свободного падения, и вычисляется по формуле F = mg, где F - сила тяжести, m - масса тела, g - ускорение свободного падения (~9.8 м/с² на Земле).
Сила всемирного тяготения - это сила, с которой два тела притягиваются друг к другу. Она рассчитывается с помощью закона всемирного тяготения, согласно которому сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы всемирного тяготения выглядит так: F = G * (m₁ * m₂) / r², где F - сила всемирного тяготения, G - гравитационная постоянная, m₁ и m₂ - массы тел, r - расстояние между ними.
Отношение силы, действующей на самолет от Земли при использовании закона всемирного тяготения к силе тяжести рассчитанным по формуле можно выразить следующим образом:
Fотн = Fтяж / Fвс
Где Fотн - отношение силы всемирного тяготения к силе тяжести, Fтяж - сила тяжести, рассчитанная по формуле F = mg, Fвс - сила всемирного тяготения, рассчитанная по формуле F = G * (m₁ * m₂) / r².
Доп. материал:
Допустим, масса самолета составляет 10 000 кг, а расстояние от самолета до земли составляет 5000 км. Гравитационная постоянная G равна 6.67 * 10^-11 Н * (м/кг)^2.
Сначала рассчитаем силу тяжести:
Fтяж = mg = 10 000 * 9.8 = 98 000 Н
Затем рассчитаем силу всемирного тяготения:
Fвс = G * (m₁ * m₂) / r² = (6.67 * 10^-11) * (10 000 * 5.97 * 10^24) / (5000 * 1000)^2 = 39.343 Н
Теперь рассчитаем отношение сил:
Fотн = Fтяж / Fвс = 98 000 / 39.343 ≈ 2487.599
Совет:
Чтобы лучше понять силу тяжести и силу всемирного тяготения, полезно изучить принципы закона всемирного тяготения и его проявления на практике. Рекомендуется изучить примеры задач, которые используют эти концепции, и прорешать их самостоятельно. Также полезно понимать, что сила тяжести является частным случаем силы всемирного тяготения для объектов на поверхности Земли.
Задание:
Масса объекта составляет 50 кг, а расстояние до массы планеты составляет 1000 м. При использовании закона всемирного тяготения найдите силу, действующую на объект, и рассчитайте отношение силы всемирного тяготения к силе тяжести.