У поверхности земли на космонавта действует гравитационная сила 720н. какая гравитационная сила действует со стороны земли на того же космонавта в космическом корабле, который с помощью реактивных двигателей удерживается неподвижно относительно земли на расстоянии двух её радиусов от земной поверхности?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Гравитационная сила, действующая на космонавта в данной точке, составит 80 Н. ️ Шаг 1: Определение общего расстояния от центра Земли Согласно условию, космонавт находится на расстоянии двух радиусов Земли от её поверхности ( h=2Rh equals 2 cap R). Закон всемирного тяготения учитывает расстояние от центра масс тел. Следовательно, общее расстояние r2r sub 2 от центра Земли до космонавта в космическом корабле складывается из радиуса Земли Rcap R и высоты над поверхностью: r2=R+h=R+2R=3Rr sub 2 equals cap R plus h equals cap R plus 2 cap R equals 3 cap RНа поверхности Земли расстояние равно радиусу планеты: r1=Rr sub 1 equals cap R. ️ Шаг 2: Применение закона всемирного тяготения Закон всемирного тяготения Ньютона определяется формулой: F=GMmr2cap F equals cap G the fraction with numerator cap M center dot m and denominator r squared end-fraction Где Gcap G — гравитационная постоянная, Mcap M — масса Земли, mm — масса космонавта, а rr — расстояние между их центрами масс. Поскольку масса Земли и масса космонавта остаются неизменными, сила тяжести обратно пропорциональна квадрату расстояния: F1r2cap F ∝ the fraction with numerator 1 and denominator r squared end-fraction ️ Шаг 3: Расчет изменения силы Запишем отношение сил для двух положений космонавта: F2F1=r12r22=R2(3R)2=R29R2=19the fraction with numerator cap F sub 2 and denominator cap F sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator r sub 1 squared and denominator r sub 2 squared end-fraction equals the fraction with numerator cap R squared and denominator open paren 3 cap R close paren squared end-fraction equals the fraction with numerator cap R squared and denominator 9 cap R squared end-fraction equals one-nineth Таким образом, при увеличении расстояния в 3 раза сила тяжести уменьшается в 9 раз ( 32=93 squared equals 9): F2=F19=7209=80cap F sub 2 equals the fraction with numerator cap F sub 1 and denominator 9 end-fraction equals 720 over 9 end-fraction equals 80 Ответ: На космонавта будет действовать гравитационная сила, равная 80 Н. Нужно ли вам рассчитать ускорение свободного падения на этой высоте или рассмотреть случай с движущимся космическим кораблем?

Форма ответа

Ваш аватар