Укажите, какое соотношение силы тяжести, действующей на тело массой т = 100 кг на поверхности Земли, к силе притяжения
Укажите, какое соотношение силы тяжести, действующей на тело массой т = 100 кг на поверхности Земли, к силе притяжения тела такой же массы на расстоянии 1 м. Известно, что масса Земли M = 6 × 10^24 кг, а ее радиус Re = 6400 км.
16.11.2023 13:50
Объяснение: Сила тяжести, действующая на тело массой m, может быть вычислена с использованием закона всемирного тяготения Ньютона. Формула для гравитационной силы имеет вид:
F = G * (m1 * m2) / r^2
где F - сила гравитации, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы двух тел, r - расстояние между ними.
В данной задаче нам нужно сравнить силу тяжести и силу притяжения для тела массой 100 кг на поверхности Земли и на расстоянии 1 м. Поскольку масса Земли, ее радиус и масса тела уже даны, мы можем использовать эти данные для расчета сил.
Сила тяжести на поверхности Земли может быть рассчитана с использованием формулы:
F1 = (G * M * m) / (Re^2)
где F1 - сила тяжести на поверхности Земли, M - масса Земли, Re - радиус Земли.
Сила притяжения на расстоянии 1 метр может быть рассчитана с использованием той же формулы, но с измененным значением расстояния:
F2 = (G * m * m) / (r^2)
где F2 - сила притяжения на расстоянии 1 метр, r - расстояние 1 метр.
Просто подставьте значения в обе формулы и рассчитайте оба результата. Затем разделите силу тяжести на силу притяжения, чтобы получить соотношение.
Например:
Задача: Укажите, какое соотношение силы тяжести, действующей на тело массой 100 кг на поверхности Земли, к силе притяжения тела такой же массы на расстоянии 1 м.
Решение:
Дано:
m = 100 кг
M = 6 × 10^24 кг
Re = 6400 км (или 6400 * 10^3 м)
r = 1 м
Используем формулу для силы тяжести на поверхности Земли и силы притяжения на расстоянии 1 м:
F1 = (G * M * m) / (Re^2)
F2 = (G * m * m) / (r^2)
Подставляем значения:
F1 = (6.67 * 10^(-11) * 6 * 10^24 * 100) / ((6400 * 10^3)^2)
F2 = (6.67 * 10^(-11) * 100 * 100) / (1^2)
Рассчитываем силы:
F1 ≈ 980.625 Н
F2 ≈ 6.67 * 10^(-7) Н
Соотношение силы тяжести к силе притяжения:
980.625 / (6.67 * 10^(-7)) ≈ 1.472 * 10^12
Совет: Чтобы лучше понять гравитационные силы, ознакомьтесь с работами Ньютона и законами, которые он предложил. Это поможет вам получить более глубокое понимание гравитации и ее влияния на нашу повседневную жизнь.
Ещё задача: Укажите соотношение силы притяжения между двумя телами массой 50 кг каждое на расстоянии 2 метра. Известно, что гравитационная постоянная G равна 6.67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2.