Каково влияние сферической плоскости внутри однородного шара на силу притяжения к массе m шарика? В расчете учитывайте

Физика: Влияние сферической плоскости внутри однородного шара на силу притяжения

Инструкция: Когда в однородном шаре находится сферическая плоскость, сила притяжения к массе m шарика изменяется. Причина этого влияния - изменение геометрической формы шара и его массового распределения.

Расстояние между центрами тяжести шарика и плоскости будет меняться в зависимости от их взаимного расположения внутри шара. Сила притяжения определяется законом тяготения:

F = G * (M*m) / r^2

где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная, M - масса шара, m - масса шарика, r - расстояние между центрами тяжести.

При наличии сферической плоскости внутри шара, изменяется радиус r. Это означает, что сила притяжения будет изменяться в зависимости от конкретного положения шарика относительно плоскости.

Например: Допустим, у нас есть шар радиусом R и массой M. Внутри шара расположена сферическая плоскость. На плоскости находится шарик массой m. Расстояние между центрами тяжести шарика и плоскости составляет r. Какое будет влияние сферической плоскости на силу притяжения к шарику?

Совет: Чтобы лучше понять исследуемую проблему, рекомендуется провести эксперименты с различными положениями сферической плоскости внутри шара, измеряя силу притяжения и анализируя их зависимость от расстояния между центрами тяжести.

Задание: Предположим, что радиус шара R равен 10 см, масса шара M - 2 кг, масса шарика m - 0,5 кг, а расстояние между центрами тяжести составляет 5 см. Каково влияние сферической плоскости внутри шара на силу притяжения к шарику? Рассчитайте эту силу и сравните ее с силой притяжения при отсутствии плоскости.