Давайте рассмотрим представленные вами вопросы, связанные с законом всемирного тяготения.
К каким двум телам массами \( m_1 \) и \( m_2 \) на расстоянии \( r \) друг от друга применим закон всемирного тяготения в форме \( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \)?
- Правильный ответ: 3) к любым телам с размерами, значительно меньшими расстояния \( r \).
- Закон всемирного тяготения применим к любым двум телам, однако для точности расчетов размеры тел должны быть значительно меньше расстояния между их центрами.
Расстояние между центрами двух шаров равно 1 м, масса каждого шара 1 кг. Сила всемирного тяготения между ними равна:
- Сила тяготения рассчитывается по формуле \( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \), где \( G \) - гравитационная постоянная, примерно равная \( 6.67 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2 \).
- Подставляя значения: \( F = 6.67 \times 10^{-11} \frac{1 \times 1}{1^2} = 6.67 \times 10^{-11} \, \text{Н} \).
- Правильный ответ: 4) 7 • 10⁻¹¹ Н. (к сожалению, не было такой цифры среди предложенных ответов, однако это наиболее точный ответ).
При увеличении в 3 раза расстояния между центрами шарообразных тел сила гравитационного притяжения:
- Сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния: \( F \sim \frac{1}{r^2} \). Если расстояние \( r \) увеличивается в 3 раза, то сила тяготения уменьшается в \( 3^2 = 9 \) раз.
- Правильный ответ: 4) уменьшается в 9 раз.
По какой из приведённых формул можно рассчитать силу гравитационного притяжения между двумя кораблями одинаковой массы \( m \) (считайте, что \( b \) много больше размеров кораблей)?
- Для определения силы гравитационного притяжения между двумя телами с заданными массами часто используется формула \( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \), где \( r \) - расстояние между центрами масс. В данном случае правильный ответ будет зависеть от правильного учета переменной \( b \).
- Правильный ответ: 1) \( F = G\frac{m^2}{b^2} \).
Два маленьких шарика массой \( m \) каждый находятся на расстоянии \( r \) друг от друга и притягиваются с силой \( F \). Чему равна сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них \( \frac{m}{2} \), а расстояние между их центрами \( 2r \)?
- Сначала найдем силу для новых шариков. Сила \( F' = G \frac{\left(\frac{m}{2}\right) \left(\frac{m}{2}\right)}{(2r)^2} = G \frac{\frac{m^2}{4}}{4r^2} = G \frac{m^2}{16r^2} = \frac{F}{16} \).
- Правильный ответ: 4) \( \frac{F}{16} \).
Если у вас есть дополнительные вопросы или потребности в объяснениях, не стесняйтесь их задавать!
