A) Закон всемирного тяготения, действующий на Земле, будет действовать и на Марсе, и на любой другой планете. Сила тяжести - это частный случай Закона всемирного тяготения:
Fт = m*g
Просто выражаем g из формулы и находим его, подставляя значения из таблицы:
g = F/m = 7,4/2 = 14,8/4 = ... = 3,7 м/с²
Б) В законе всемирного тяготения спрятано g:
Приравняем общий вид Закона к частному случаю, о котором говорили выше:
Тогда выразим квадрат расстояния и найдём само расстояние:
Примерно 3 400 000 м или 3400 км.
В) Найдём через отношение g:
В 4 раза меньше.
Г) Сила тяготения как и любая другая сила, действующая на тело, может являться равнодействующей из Второго закона Ньютона:
Чтобы избежать падения на планету, но быть в достаточно сильном поле её притяжения, необходимо двигаться вокруг планеты, по орбите, с определённой скоростью - первой космической. Движение по орбите - это движение по окружности, где причиной того, что тело двигается криволинейно (по окружности) является центростремительная сила, придающая телу центростремительное ускорение. Этой силой и является сила притяжения:
Или можно записать вот так:
Но мы возьмём первую формулу. Рассчитаем первую космическую у поверхности Марса:
3500 м/с или 3,5 км/с.
Объяснение:
Дано:
m = 100 г = 0,1 кг
H = 5 м
V₁ = 9 м/с
V₂ = 8 м/с
h = 2,5 с
ΔE - ?
1)
Полная энергия мяча:
Е₀ = m·g·H₀ = 0,1·10·5 = 5 Дж
В момент падения на землю мяч должен иметь скорость:
V₀ = √(2·E₀/m) = √ (2·5/0,1) = 10 м/с
2)
Но у поверхности земли скорость равна 9 м/с
Энергия:
E₁ = m·V₁²/2 = 0,1·9²/2 ≈ 4 Дж
Итак, во время падения потери энергии составили:
ΔЕ = E₀ - E₁ = 5 - 4 = 1 Дж
3)
Теперь проще рассуждать так:
После удара мячик стал обладать потенциальной энергией
Е₂ = m·g·h = 0,1·10·2,5 = 2,5 Дж
То есть потеря энергии составила
ΔE₂ = E₀ - E₂ = 5 - 2,5 = 2,5 Дж
Всего:
ΔE = 1 + 2,5 = 3,5 Дж
