Расстояние от земли до луны равно r=3.844*10^8 м. масса земли в 81 раз больше массы луны. а) определите место по линии земля-луна , где напряженность гравитационных полей луны и земли одинаковы.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Точка, в которой напряженность гравитационных полей Земли и Луны одинакова по модулю, находится на расстоянии 3.4596×1083.4596 cross 10 to the eighth power м от центра Земли. ️ Шаг 1: Уравнение баланса полей Напряженность гравитационного поля (ускорение свободного падения) создаваемого телом массой Mcap M на расстоянии xx определяется формулой g=GMx2g equals cap G the fraction with numerator cap M and denominator x squared end-fraction . Пусть xx — искомое расстояние от центра Земли, тогда расстояние от этой точки до центра Луны составит (rx)open paren r minus x close paren. Условие равенства модулей напряженностей имеет вид: GMex2=GMm(rx)2cap G the fraction with numerator cap M sub e and denominator x squared end-fraction equals cap G the fraction with numerator cap M sub m and denominator open paren r minus x close paren squared end-fraction Где Mecap M sub e — масса Земли, Mmcap M sub m — масса Луны, rr — расстояние между ними. ️ Шаг 2: Алгебраическое решение По условию Me=81Mmcap M sub e equals 81 cap M sub m. Подставим это соотношение в уравнение и сократим гравитационную постоянную Gcap G: 81Mmx2=Mm(rx)2the fraction with numerator 81 cap M sub m and denominator x squared end-fraction equals the fraction with numerator cap M sub m and denominator open paren r minus x close paren squared end-fraction 81x2=1(rx)2the fraction with numerator 81 and denominator x squared end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator open paren r minus x close paren squared end-fraction Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения: 9x=1rx9 over x end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator r minus x end-fraction ️ Шаг 3: Вычисление расстояния Решим полученное пропорциональное уравнение относительно xx: 9(rx)=x9 open paren r minus x close paren equals x 9r9x=x9 r minus 9 x equals x 10x=9r10 x equals 9 r x=0.9rx equals 0.9 rПодставим числовое значение r=3.844×108r equals 3.844 cross 10 to the eighth power м: x=0.93.844×108=3.4596×108x equals 0.9 center dot 3.844 cross 10 to the eighth power equals 3.4596 cross 10 to the eighth power Ответ: Искомая точка находится на линии Земля-Луна на расстоянии 3.4596×1083.4596 cross 10 to the eighth power м от центра Земли (или примерно в 3844038440 км от центра Луны). Нужно ли рассчитать потенциальную энергию объекта в этой точке или определить, как изменится ответ, если учитывать центробежные силы?

Форма ответа

Ваш аватар