Ускорение свободного падения на Уране
Физика

На сколько раз уменьшится значение ускорения свободного падения на поверхности Урана, если радиус Урана увеличится

На сколько раз уменьшится значение ускорения свободного падения на поверхности Урана, если радиус Урана увеличится в 2,7 раза при постоянной массе? Ускорение свободного падения на Уране составляет 9 м/с². Ответ округлите до десятых.
Верные ответы (1):
  • Rodion
    Rodion
    3
    Показать ответ
    Физика: Ускорение свободного падения на Уране

    Инструкция:
    Ускорение свободного падения на поверхности планеты зависит от её массы и радиуса. Ускорение свободного падения обозначается символом "g". Формула для расчёта ускорения свободного падения на планете выглядит следующим образом:

    g = G * (M / R²)

    Где G - гравитационная постоянная, M - масса планеты, R - радиус планеты.

    В данной задаче нам известно, что ускорение свободного падения на Уране равно 9 м/с². Необходимо найти, насколько уменьшится g, если радиус Урана увеличится в 2,7 раза при постоянной массе.

    Для решения задачи воспользуемся формулой для расчёта ускорения свободного падения. Поскольку масса планеты остаётся постоянной, а радиус изменяется, можно записать следующее соотношение:

    g₁ = G * (M / R₁²)
    g₂ = G * (M / R₂²)

    где g₁ - ускорение свободного падения на Уране до изменения радиуса, g₂ - ускорение свободного падения на Уране после изменения радиуса, R₁ - прежний радиус Урана, R₂ - новый радиус Урана.

    Очевидно, что R₂ = 2,7 * R₁, поэтому подставляя это значение в формулу, получим:

    g₂ = G * (M / (2,7 * R₁)²) = G * (M / (7,29 * R₁²))

    Теперь необходимо найти, насколько раз уменьшится ускорение свободного падения:

    g₂ / g₁ = (G * (M / (7,29 * R₁²))) / (G * (M / R₁²))

    g₂ / g₁ = (1 / (7,29 * R₁²)) * R₁² = 1 / 7,29

    Ответ округляем до десятых:

    g₂ / g₁ ≈ 0,137

    Итак, ускорение свободного падения на поверхности Урана уменьшится примерно в 0,137 раза.

    Задание:
    Чтобы закрепить полученные знания, решите следующую задачу:
    На сколько раз увеличится значение ускорения свободного падения на Земле, если масса Земли уменьшится в 5 раз при постоянном радиусе? Ускорение свободного падения на Земле составляет около 9,8 м/с². Ответ округлите до сотых.
Написать свой ответ: