Сила притяжения земли к солнцу в 22,5 раза больше, чем сила притяжения марса к солнцу. во сколько раз расстояние между марсом и солнцем больше расстояния между землёй и солнцем, если масса земли в 10 раз больше массы марса?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Расстояние между Марсом и Солнцем в 1,5 раза больше расстояния между Землей и Солнцем. Шаг 1: Формулировка закона всемирного тяготения Для решения задачи воспользуемся законом всемирного тяготения Ньютона. Сила взаимодействия между двумя телами определяется формулой: F=GMmr2cap F equals the fraction with numerator cap G center dot cap M center dot m and denominator r squared end-fraction где Gcap G — гравитационная постоянная, Mcap M — масса Солнца, mm — масса планеты, rr — расстояние между ними. Запишем выражения для Земли ( FZcap F sub cap Z) и Марса ( FMcap F sub cap M): FZ=GMsMZRZ2cap F sub cap Z equals the fraction with numerator cap G center dot cap M sub s center dot cap M sub cap Z and denominator cap R sub cap Z squared end-fraction FM=GMsMMRM2cap F sub cap M equals the fraction with numerator cap G center dot cap M sub s center dot cap M sub cap M and denominator cap R sub cap M squared end-fraction Шаг 2: Составление отношения сил Разделим уравнение для Земли на уравнение для Марса, чтобы избавиться от констант ( Gcap G и Mscap M sub s): FZFM=MZMMRM2RZ2the fraction with numerator cap F sub cap Z and denominator cap F sub cap M end-fraction equals the fraction with numerator cap M sub cap Z and denominator cap M sub cap M end-fraction center dot the fraction with numerator cap R sub cap M squared and denominator cap R sub cap Z squared end-fraction Согласно условию задачи, отношение сил FZFM=22,5the fraction with numerator cap F sub cap Z and denominator cap F sub cap M end-fraction equals 22 comma 5 , а отношение масс MZMM=10the fraction with numerator cap M sub cap Z and denominator cap M sub cap M end-fraction equals 10 . Подставим эти значения в уравнение: 22,5=10(RMRZ)222 comma 5 equals 10 center dot open paren the fraction with numerator cap R sub cap M and denominator cap R sub cap Z end-fraction close paren squared Шаг 3: Нахождение отношения расстояний Выразим искомое отношение расстояний RMRZthe fraction with numerator cap R sub cap M and denominator cap R sub cap Z end-fraction : (RMRZ)2=22,510=2,25open paren the fraction with numerator cap R sub cap M and denominator cap R sub cap Z end-fraction close paren squared equals the fraction with numerator 22 comma 5 and denominator 10 end-fraction equals 2 comma 25 Чтобы найти линейное отношение, извлечем квадратный корень из полученного числа: RMRZ=2,25=1,5the fraction with numerator cap R sub cap M and denominator cap R sub cap Z end-fraction equals the square root of 2 comma 25 end-root equals 1 comma 5 Ответ: Расстояние между Марсом и Солнцем больше расстояния между Землёй и Солнцем в 1,5 раза. Укажите, требуется ли вам вывод аналогичной зависимости для других параметров орбиты, например, для орбитальной скорости?

Форма ответа

Ваш аватар