Для решения этой задачи можно использовать закон всемирного тяготения, который утверждает, что сила притяжения между двумя телами рассчитывается по формуле:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила притяжения между телами (в данном случае 67 × 10^{-15} Н),
- \( G \) — гравитационная постоянная (приблизительно 6.674 × 10^{-11} Н·м²/кг²),
- \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы шариков (в нашем случае они одинаковые, обозначим массу каждого шарика как \( m \)),
- \( r \) — расстояние между центрами масс шариков (в данном случае 30 см = 0.3 м).
Подставим известные значения в формулу:
\[ 67 \times 10^{-15} = 6.674 \times 10^{-11} \frac{m^2}{(0.3)^2} \]
Решим уравнение. Сначала посчитаем \( (0.3)^2 \):
\[ (0.3)^2 = 0.09 \]
Теперь у нас есть:
\[ 67 \times 10^{-15} = 6.674 \times 10^{-11} \frac{m^2}{0.09} \]
Умножим обе стороны на 0.09:
\[ 67 \times 10^{-15} \times 0.09 = 6.674 \times 10^{-11} m^2 \]
Посчитаем левую часть:
\[ 67 \times 0.09 = 6.03 \Rightarrow 6.03 \times 10^{-15} = 6.674 \times 10^{-11} m^2 \]
Теперь выразим \( m^2 \):
\[ m^2 = \frac{6.03 \times 10^{-15}}{6.674 \times 10^{-11}} \]
Посчитаем это значение:
\[ m^2 \approx 9.03 \times 10^{-5} \]
Теперь найдем массу \( m \), взяв квадратный корень:
\[ m \approx \sqrt{9.03 \times 10^{-5}} \approx 0.0095 \text{ кг} \]
Таким образом, масса каждого шарика составляет примерно 0.0095 кг, что соответствует 9.5 граммам.