На какой высоте выше поверхности Земли находится шарообразное тело массой 31 кг, если сила притяжения, действующая
На какой высоте выше поверхности Земли находится шарообразное тело массой 31 кг, если сила притяжения, действующая на него, равна 272 Н? Значение радиуса Земли - 6381121 м, а масса Земли составляет 5,97⋅1024.
15.12.2023 11:24
Пояснение:
Сила притяжения - это сила, с которой два объекта взаимодействуют на основе их массы и расстояния между ними. В данной задаче нам даны масса шарообразного тела (31 кг) и значение силы притяжения (272 Н). Дополнительно, нам также дано значение радиуса Земли (6381121 м) и масса Земли (5,97⋅10^24 кг).
Чтобы найти высоту шарообразного тела над поверхностью Земли, мы можем использовать законы гравитации и формулу для силы притяжения:
F = G * (m1 * m2) / r^2
где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы двух тел, r - расстояние между ними.
В данном случае, одно тело - Земля, имеет постоянную массу, поэтому мы можем изменить формулу:
F = G * (масса_тела * масса_Земли) / r^2
Мы можем перестроить эту формулу, чтобы решить задачу:
r = sqrt(G * масса_Земли / F)
Подставляя значения из задачи, получим:
r = sqrt((6,67 * 10^-11) * (5,97 * 10^24) / 272)
После вычислений получим значение r равное приблизительно 3 198 310 м.
Теперь мы можем найти высоту шарообразного тела над поверхностью Земли, вычтя радиус Земли из значения r:
h = r - радиус_Земли
h = 3 198 310 - 6 381 121
h ≈ -3 182 811 м
Дополнительный материал:
Задача: На какой высоте выше поверхности Земли находится шарообразное тело массой 31 кг, если сила притяжения, действующая на него, равна 272 Н? Значение радиуса Земли - 6381121 м, а масса Земли составляет 5,97⋅10^24
Совет:
Для понимания силы притяжения полезно знать, что она прямо пропорциональна массе объекта и обратно пропорциональна квадрату расстояния между объектами. Имейте в виду, что здесь использованы единицы измерения Метрической системы. Если вам даны значения в других единицах, необходимо предварительно выполнить необходимые преобразования.
Дополнительное упражнение:
На какой высоте будет шарообразное тело массой 50 кг, если сила притяжения на него равна 200 Н? Значение радиуса Земли - 6 371 000 м, а масса Земли составляет 5,97⋅10^24 кг. Ответ представьте в метрах.