Расстояние от спутника до центра земли равно четырем радиусам земли.во сколько раз увеличиться сила притяжения спутника к земле,если расстояние от него до центра земли уменьшить в 3 раза

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила притяжения спутника к Земле увеличится в 9 раз. Шаг 1: Закон всемирного тяготения Согласно закону всемирного тяготения Исаака Ньютона, сила гравитационного притяжения Fcap F между двумя телами (Землей массой Mcap M и спутником массой mm) прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния rr между их центрами: F=GMmr2cap F equals cap G the fraction with numerator cap M m and denominator r squared end-fraction Где Gcap G — гравитационная постоянная. Из этой формулы следует, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния: F1r2cap F ∝ the fraction with numerator 1 and denominator r squared end-fraction . Шаг 2: Определение изменения расстояния По условию задачи, начальное расстояние от спутника до центра Земли составляет r1=4Rr sub 1 equals 4 cap R (где Rcap R — радиус Земли). Затем это расстояние уменьшают в 33 раза. Таким образом, новое расстояние r2r sub 2 будет равно: r2=r13r sub 2 equals the fraction with numerator r sub 1 and denominator 3 end-fraction Нам не обязательно подставлять значение 4R4 cap R, так как важен именно коэффициент изменения расстояния k=r1r2=3k equals the fraction with numerator r sub 1 and denominator r sub 2 end-fraction equals 3 . Шаг 3: Расчет изменения силы притяжения Запишем отношение конечной силы F2cap F sub 2 к начальной силе F1cap F sub 1: F2F1=GMmr22GMmr12=r12r22=(r1r2)2the fraction with numerator cap F sub 2 and denominator cap F sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator cap G the fraction with numerator cap M m and denominator r sub 2 squared end-fraction and denominator cap G the fraction with numerator cap M m and denominator r sub 1 squared end-fraction end-fraction equals the fraction with numerator r sub 1 squared and denominator r sub 2 squared end-fraction equals open paren the fraction with numerator r sub 1 and denominator r sub 2 end-fraction close paren squared Подставим известное отношение расстояний r1r2=3the fraction with numerator r sub 1 and denominator r sub 2 end-fraction equals 3 : F2F1=32=9the fraction with numerator cap F sub 2 and denominator cap F sub 1 end-fraction equals 3 squared equals 9 Следовательно, при уменьшении расстояния в 33 раза сила притяжения увеличивается в квадрат этого значения, то есть в 99 раз. Исходное расстояние ( 4R4 cap R) в данном случае не влияет на кратность изменения силы, так как зависимость определяется только относительным изменением дистанции. Ответ: Сила притяжения увеличится в 9 раз. Нужно ли вам рассчитать ускорение свободного падения для спутника на какой-либо из этих высот?

Форма ответа

Ваш аватар