На сколько высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 37 кг, когда на него действует сила
На сколько высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 37 кг, когда на него действует сила притяжения, равная 339 Н? Предположим, что радиус Земли равен 6379658 м, а масса Земли - 5,98⋅1024 кг. Приведите ответ в виде целого числа без десятичных долей.
04.12.2023 04:00
Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы используем закон всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону, сила притяжения между двумя объектами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления силы притяжения выглядит следующим образом:
F = G * (m1 * m2) / r^2
Где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная (приближенное значение 6,674 × 10^-11 Н * м^2/кг^2), m1 и m2 - массы двух объектов, а r - расстояние между ними.
В данной задаче нам дана сила притяжения (339 Н), масса тела (37 кг) и радиус Земли (6379658 м). Масса Земли также указана (5,98⋅10^24 кг).
Мы можем использовать эту информацию для вычисления высоты над поверхностью Земли, на которой находится тело. Высота над поверхностью Земли может быть вычислена как разность радиуса Земли и расстояния между центром Земли и центром тела.
h = r - R
где h - высота над поверхностью Земли, r - расстояние от центра Земли до центра тела, R - радиус Земли.
Воспользуемся формулой для расчета высоты:
h = (G * M * m) / F - R
Подставим известные значения:
h = (6,674 × 10^-11 Н * м^2/кг^2 * 5,98⋅10^24 кг * 37 кг) / 339 Н - 6379658 м
После выполнения всех расчетов получаем около 35783332 метра. Ответом будет целое число без десятичных долей, что округляется до 35783332.
Совет: Для более легкого понимания гравитации и ее закона Ньютона, рекомендуется ознакомиться с примерами использования закона всемирного тяготения в реальной жизни, таких как движение планет вокруг Солнца или падение объектов на поверхности Земли. Это поможет улучшить ваше понимание применения и последствий этого явления.
Практика: Если масса тела останется неизменной, а радиус Земли увеличится в 2 раза, как это повлияет на высоту над поверхностью Земли? Ответ должен быть в виде одного целого числа без десятичных долей.