Для решения данной задачи, можно воспользоваться законом всемирного тяготения, который утверждает, что сила гравитационного притяжения между двумя объектами определяется формулой:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
где
\( F \) — сила притяжения,
\( G \) — гравитационная постоянная,
\( m_1 \) и \( m_2 \) — массы объектов,
\( r \) — расстояние между центрами масс объектов.
В первом случае у нас есть два шарика массой \( m \), которые притягиваются с силой \( 2 \, \text{нН} \) (наноНьютон), и расстояние между ними равно \( r \). Это можно записать как:
\[ 2 \, \text{нН} = G \frac{m \cdot m}{r^2} \]
Теперь перейдем ко второму случаю, где масса первого шарика равна \( 2m \), а масса второго — \( \frac{m}{2} \). Расстояние между ними равно \( \frac{r}{2} \). Сила притяжения между этими двумя шариками будет:
\[ F' = G \frac{2m \cdot \frac{m}{2}}{(\frac{r}{2})^2} \]
Упростим это уравнение:
\[ F' = G \frac{2m \cdot \frac{m}{2}}{\frac{r^2}{4}} = G \frac{2m \cdot \frac{m}{2} \cdot 4}{r^2} = G \frac{4m^2}{r^2} \]
Теперь необходимо выразить \( F' \) через \( F \). Мы знаем, что:
\[ F = G \frac{m^2}{r^2} \]
Таким образом:
\[ F' = 4F \]
Поскольку \( F = 2 \, \text{нН} \), то:
\[ F' = 4 \cdot 2 \, \text{нН} = 8 \, \text{нН} \]
Итак, модуль силы гравитационного притяжения между этими двумя шариками равен \( 8 \, \text{нН} \).
