Чему равно отношение силы гравитационного взаимодействия, действующей со стороны луны на землю к силе гравитационного взаимодействия, действующей со стороны земли на луну, если масса земли в 81 раз больше массы луны?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Отношение силы гравитационного взаимодействия, действующей со стороны Луны на Землю, к силе, действующей со стороны Земли на Луну, равно 1. ️ Шаг 1: Анализ закона всемирного тяготения Согласно закону всемирного тяготения, сила взаимодействия между двумя материальными точками (или телами сферической формы) прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула силы, с которой Земля действует на Луну, записывается следующим образом: FЗЛ=GMЗMЛr2cap F sub З Л end-sub equals cap G the fraction with numerator cap M sub З cap M sub Л and denominator r squared end-fraction где Gcap G — гравитационная постоянная, MЗcap M sub З — масса Земли, MЛcap M sub Л — масса Луны, а rr — расстояние между центрами масс этих небесных тел. ️ Шаг 2: Применение третьего закона Ньютона Сила, с которой Луна действует на Землю, определяется аналогичным выражением: FЛЗ=GMЛMЗr2cap F sub Л З end-sub equals cap G the fraction with numerator cap M sub Л cap M sub З and denominator r squared end-fraction Из перестановочного свойства умножения следует, что MЗMЛ=MЛMЗcap M sub З cap M sub Л equals cap M sub Л cap M sub З. Это означает, что модули обеих сил идентичны. Данный факт также подтверждается третьим законом Ньютона, который гласит, что силы взаимодействия двух тел равны по модулю и противоположны по направлению: FЗЛ=FЛЗcap F sub З Л end-sub equals cap F sub Л З end-subСледовательно, различие в массах тел (в данном случае то, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны) никак не влияет на равенство сил их взаимного притяжения. Эти силы образуют пару «действие — противодействие». ️ Шаг 3: Вычисление отношения сил Чтобы найти искомое отношение, разделим модуль одной силы на модуль другой: FЛЗFЗЛ=GMЛMЗr2GMЗMЛr2=1the fraction with numerator cap F sub Л З end-sub and denominator cap F sub З Л end-sub end-fraction equals the fraction with numerator cap G the fraction with numerator cap M sub Л cap M sub З and denominator r squared end-fraction and denominator cap G the fraction with numerator cap M sub З cap M sub Л and denominator r squared end-fraction end-fraction equals 1 Таким образом, какими бы ни были массы взаимодействующих объектов, сила их взаимного гравитационного притяжения всегда одинакова для обоих тел. Ответ: Отношение сил гравитационного взаимодействия равно 1. Нужно ли вам рассчитать ускорение свободного падения на поверхности Луны или Земли, учитывая указанную разницу в массах?

Форма ответа

Ваш аватар