Масса земли примерно в 81 раз больше массы луны. на прямой соединяющей землю и луну, есть точка, находясь в которой любое тело испытывает одинаковое гравитационное притяжение к обеим планетам. если расстояние от этой точки до земли обозначать через rз, до луны - через rл, то отношение rз : rл равно

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения этой задачи воспользуемся законом всемирного тяготения Исаака Ньютона. 1. Формулировка условия Пусть:

  • Mzcap M sub z — масса Земли. Mlcap M sub l — масса Луны. mm — масса тела, находящегося в искомой точке. rzr sub z — расстояние от тела до центра Земли. rlr sub l — расстояние от тела до центра Луны. Gcap G — гравитационная постоянная.

По условию задачи, силы гравитационного притяжения тела к Земле ( Fzcap F sub z) и к Луне ( Flcap F sub l) равны по модулю: Fz=Flcap F sub z equals cap F sub l2. Запись уравнений Согласно закону всемирного тяготения: GMzmrz2=GMlmrl2cap G the fraction with numerator cap M sub z center dot m and denominator r sub z squared end-fraction equals cap G the fraction with numerator cap M sub l center dot m and denominator r sub l squared end-fraction 3. Упрощение выражения Сократим обе части уравнения на общие множители Gcap G и mm: Mzrz2=Mlrl2the fraction with numerator cap M sub z and denominator r sub z squared end-fraction equals the fraction with numerator cap M sub l and denominator r sub l squared end-fraction Преобразуем уравнение, чтобы сгруппировать массы и расстояния: rz2rl2=MzMlthe fraction with numerator r sub z squared and denominator r sub l squared end-fraction equals the fraction with numerator cap M sub z and denominator cap M sub l end-fraction Или, что то же самое: (rzrl)2=MzMlopen paren the fraction with numerator r sub z and denominator r sub l end-fraction close paren squared equals the fraction with numerator cap M sub z and denominator cap M sub l end-fraction 4. Подстановка значений Из условия известно, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны: MzMl=81the fraction with numerator cap M sub z and denominator cap M sub l end-fraction equals 81 Следовательно: (rzrl)2=81open paren the fraction with numerator r sub z and denominator r sub l end-fraction close paren squared equals 81 Чтобы найти искомое отношение rzrlr sub z colon r sub l, извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения: rzrl=81the fraction with numerator r sub z and denominator r sub l end-fraction equals the square root of 81 end-root rzrl=9the fraction with numerator r sub z and denominator r sub l end-fraction equals 9 Ответ: Отношение расстояния от Земли до этой точки к расстоянию от Луны до этой точки равно 9. Хотите, чтобы я рассчитал точное положение этой точки в километрах, используя среднее расстояние между Землей и Луной?

Форма ответа

Ваш аватар