Определи, с какой силой притягиваются друг к другу два вагона, массы которых равны 15 т и 11 т, если расстояние между ними составляет 7 км. Справочные данные: гравитационная…

Ниже подробное решение с пошаговыми объяснениями.

Цель: найти сила притяжения между двумя вагонами массами 15 т и 11 т на расстоянии 7 км.

1. Основная формула

• Закон всемирного тяготения: F = G · m1 · m2 / r^2
• G — гравитационная постоянная. В школьной задаче обычно берут G ≈ 6,67 × 10^-11 Н·м^2/(кг^2).

2. Преобразуем данные

• Массa первого вагона: m1 = 15 т = 15 000 кг
• Массa второго вагона: m2 = 11 т = 11 000 кг
• Расстояние между ними: r = 7 км = 7 000 м
• r^2 = (7 000 м)^2 = 49 000 000 м^2 = 4.9 × 10^7 м^2

3. Подставляем и считаем

• m1 · m2 = 15 000 × 11 000 = 165 000 000 = 1.65 × 10^8 кг^2
• G · m1 · m2 = (6.67 × 10^-11) × (1.65 × 10^8) = 6.67 × 1.65 × 10^(-11+8) ≈ 11.0055 × 10^-3 = 0.0110055
• F = (G · m1 · m2) / r^2 = 0.0110055 / (4.9 × 10^7) ≈ 2.2457 × 10^-10 Н

4. Итог

• Сила притяжения F ≈ 2.25 × 10^-10 Н
• Это примерно 0.225 наноньютона (н.N). Если округлять до одного значимого числа, получится примерно 2 × 10^-10 Н.

Комментарий по данным в задаче

• В справочных данных возможно опечатка: правильное значение G — примерно 6.67 × 10^-11 Н·м^2/(кг^2). Значение 6.67 × 10^11 приведёт к недопустимо завышенному ответу (меньше или больше на порядок). Поэтому полученный результат 2.2–2.3 × 10^-10 Н является корректным при стандартном G.
• Заданное в условии “Ответ (округли до целого числа): 10-11” противоречит расчету по достойным значениям G. Правильный порядок величин — примерно 10^-10 Н, а не 10^-11 Н.