На яке кількісне зменшення сили притягання до Землі можна розраховувати при віддаленні космічного корабля на відстань
На яке кількісне зменшення сили притягання до Землі можна розраховувати при віддаленні космічного корабля на відстань у два земних радіуси?
20.12.2023 10:08
Инструкция:
Сила притяжения между двумя объектами определяется законом всемирного тяготения, согласно которому сила притяжения пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула, которую мы используем для расчета силы притяжения (F) между объектами, выглядит следующим образом:
F = G * (m1 * m2) / r^2
где:
F - сила притяжения
G - гравитационная постоянная (приближенное значение - 6,67430 * 10^-11 м^3 / (кг * с^2))
m1 и m2 - массы двух объектов
r - расстояние между объектами
Если мы хотим рассчитать изменение силы притяжения при удалении космического корабля от Земли на расстояние в два земных радиуса, то вместо r в формуле мы должны подставить 2R, где R - радиус Земли.
Таким образом, если обозначить первоначальную силу притяжения до удаления как F1, а силу после удаления как F2, то изменение силы притяжения будет равно:
ΔF = F1 - F2 = (G * m1 * m2) / r^2 - (G * m1 * m2) / (2R)^2
Например:
Допустим, изначально сила притяжения между Землей и космическим кораблем составляет 100 Н (Ньютонов). Масса Земли (m1) составляет 5,97 * 10^24 кг, масса космического корабля (m2) равна 2 * 10^3 кг, а радиус Земли (R) равен 6,37 * 10^6 метров. Чтобы вычислить изменение силы притяжения, нам нужно использовать формулу:
ΔF = (6,67430 * 10^-11 м^3 / (кг * с^2) * (5,97 * 10^24 кг * 2 * 10^3 кг) / (2 * (6,37 * 10^6 метров))^2
После расчета получим результат изменения силы притяжения.
Совет:
Для лучшего понимания этого вопроса и закона всемирного тяготения, рекомендуется изучить основные понятия массы, силы притяжения и математические принципы использования формул. Также полезно ознакомиться с историей открытия всемирного тяготения и его значение в понимании физических явлений.
Проверочное упражнение:
Как изменится сила притяжения, если расстояние между Землей и космическим кораблем увеличится в 3 раза?