Чтобы определить массу второго шара, можем воспользоваться законом всемирного тяготения, который описывается формулой:
[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила тяжести между двумя телами (в данном случае 6,67 × 10^-15 Н),
- ( G ) — гравитационная постоянная, примерно равная 6,67 × 10^-11 Н·м²/кг²,
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы двух тел (в нашем случае ( m_1 = 4 ) г = 0,004 кг),
- ( r ) — расстояние между центрами двух тел (в данном случае 6 см = 0,06 м).
Теперь, подставим известные значения в формулу и найдем массу второго шара ( m_2 ).
[ 6,67 \times 10^{-15} = 6,67 \times 10^{-11} \cdot \frac{0,004 \cdot m_2}{(0,06)^2} ]
Упростим уравнение:
[ 6,67 \times 10^{-15} = 6,67 \times 10^{-11} \cdot \frac{0,004 \cdot m_2}{0,0036} ]
Теперь выразим ( m_2 ):
- Умножим обе стороны на ( 0,0036 ):
[ 6,67 \times 10^{-15} \cdot 0,0036 = 6,67 \times 10^{-11} \cdot 0,004 \cdot m_2 ]
- Теперь можно найти ( m_2 ):
[ m_2 = \frac{6,67 \times 10^{-15} \cdot 0,0036}{6,67 \times 10^{-11} \cdot 0,004} ]
После выполнения расчетов:
[ m_2 = \frac{2,4012 \times 10^{-17}}{2,668 \times 10^{-14}} ]
[ m_2 \approx 0,0009 \text{ кг} ]
Таким образом, масса второго шара приблизительно составляет 0,0009 кг или 0,9 грамма.