Primjeri pitanja o gravitacijskoj sili

9 primjera pitanja o gravitacijskoj sili

1. Odnos masa planeta A i B je 2:3, dok je odnos radijusa planeta A i B 1:2. Ako je težina objekta na planeti A w, tada Berat Objekat na planeti B je….

A. 3/8 w

B. 3/4 w

C. 1/2 sedmice

O. 4/3 w

I. 8/3 z

Diskusija

Poznato je :

Masa planete A (m_A) = 2

Masa planete B (m_B) = 3

Radijus planete A (r_A) = 1

Radijus planete B (r_B) = 2

Masa objekta = m

Težina objekta na planeti A = w

Pitao težina objekta na planeti B

Jawab :

Formula za gravitaciju je izvedena iz Newtonov zakon gravitacije je:

Opis: w = težina, G = univerzalna gravitacijska konstanta, M = masa planete, m = masa objekta, r = udaljenost objekta od centra planete. Ako se objekt nalazi na površini planete, onda je r = poluprečnik planete.

Masa objekta je ista, pa zamijenite m sa w/2G.

Tačan odgovor je A.

2. Raketa mase w lansirana je vertikalno prema gore sa površine Zemlje. Ako je D prečnik Zemlje, onda tačno kada se raketa nalazi na visini od 0,5 D iznad površine Zemlje, težina rakete je...

A. 4 sedmice

B. 2 sedmice

C. w

D. 0,5 sedmica

E. 0,25 sedmica

Diskusija

Poznato je da:

Težina rakete = w

Zemljin poluprečnik = udaljenost od centra Zemlje = R

Zemljin prečnik = D = 2R

Pitao/la: Težina rakete kada se raketa nalazi na visini od 0,5 D od površine Zemlje

Odgovor:

0,5 D = 0,5 (2R) = R

Udaljenost rakete od centra Zemlje = poluprečnik Zemlje + udaljenost rakete od površine Zemlje = R + R = 2R

Težina je gravitacijska sila koja djeluje na objekt. Gravitacijska sila (F) je obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti od centra Zemlje (R), tako da je težina obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti.

Tačan odgovor je E.

3. Tabela fizičkih podataka za objekat A i objekat B u odnosu na površinu Zemlje koja ima radijus R. Poređenje jačine gravitacionog polja objekta A sa objektom B je...

A. 2 : 1

B. 4 : 1

C. 1 : 4

O. 9 : 4

E. 4 : 9

Diskusija

Poznato je :

Masa objekta A (m_A) = 1

Masa objekta B (m_B) = 2

Udaljenost objekta A od planete Zemlje (r_A) = 1

Udaljenost objekta B od planete Zemlje (r_B) = 2

Pitao : poređenje jačine gravitacionog polja objekta A (g_A) sa objektom B (g_B)

Jawab :

Formula za jačinu Zemljinog gravitacijskog polja:

Opis: g = jačina Zemljinog gravitacijskog polja, G = univerzalna gravitacijska konstanta, m_B = masa Zemlje, r_B = poluprečnik Zemlje

Poređenje jačine gravitacionog polja objekta A (g_A) sa objektom B (g_B)

g_A :g_B

G : G/2

1: 1/2

2: 1

Tačan odgovor je A.

4. Ako je položaj objekta A 1/2 R iznad površine Zemlje, dok je položaj objekta B 2R iznad površine Zemlje (R = poluprečnik Zemlje), onda je odnos jačine gravitacionog polja koje doživljavaju objekti A i B...

A. 1 : 8

B. 1 : 4

C. 2 : 3

O. 4 : 1

E. 8 : 1

Diskusija

Poznato je :

Udaljenost objekta A od centra Zemlje = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Udaljenost objekta B od centra Zemlje = 2R + R = 3R = 3

Pitao poređenje jačine gravitacionog polja koje doživljavaju objekti A i B

Jawab :

Poređenje jačine gravitacionog polja koje doživljavaju objekti A i B :

Tačan odgovor je D.

5. Astronaut na površini Zemlje doživljava gravitacijsko polje g, tako da kada se nalazi na visini od 1,5 R od površine Zemlje, iskusit će gravitacijsko polje ... (R = poluprečnik Zemlje).

A. g/0,50

B. g/2,25

C. g/6,25

D. g/7,50

Npr./6,00

Diskusija

Gravitacijska sila (F) je direktno proporcionalna gravitacijskom polju (g). Što je veća gravitacijska sila, to je veće gravitacijsko polje. Gravitacijska sila (F) koju objekt osjeća direktno je proporcionalna 1/r.², gdje je r = udaljenost objekta od centra Zemlje. Budući da je gravitacijska sila direktno proporcionalna 1/r² tada je gravitacijsko polje (g) također direktno proporcionalno 1/r².

Kada se astronaut nalazi na površini Zemlje na udaljenosti R (R = poluprečnik Zemlje) od centra Zemlje, gravitaciono polje koje doživljava je g. To se može dokazati sljedećim proračunom:

Gravitacijsko polje (g) je proporcionalno 1/R²Ako je R = 1, onda 1 / R² = 1/1² = 1 / 1 = 1. Ako je udaljenost astronauta od centra Zemlje = 1, tada on doživljava gravitacijsko polje od = (g)(1) = g.

Udaljenost astronauta od centra Zemlje je 1,5R = 1,5(1) = 1,5, tako da on doživljava gravitacijsko polje od: 1 / R² = 1/1,5² = 1 / 2,25. Dakle, ako je udaljenost astronauta od centra Zemlje = 1,5, onda on doživljava gravitacijsko polje od = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25

Tačan odgovor je B.

6. Poređenje jačine Zemljinog gravitacijskog polja za dva objekta, jedan na Zemljinoj površini i drugi na visini od ½ R od Zemljine površine (R = poluprečnik Zemlje) je...

A. 1 : 2

B. 2 : 3

C. 3 : 2

O. 4 : 9

E. 9 : 4

Diskusija

Poznato je :

Udaljenost objekta A od centra Zemlje (r_A) = R = 1

Udaljenost objekta B od centra Zemlje (r_B) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Pitao poređenje jačine gravitacionog polja koje doživljavaju objekti A i B

Jawab :

Poređenje jačine gravitacionog polja koje doživljavaju objekti A i B :

Tačan odgovor je E.

7. Kolika je gravitacijska sila između Zemlje i objekta koji se nalazi iznad površine Zemlje? Zemljina masa = 5,97 x 10²⁴ kg, masa objekta = 1000 kg, poluprečnik Zemlje = 6,38 x 10⁶ metara. Kolika je težina ili gravitacijska sila Zemlje koja djeluje na objekt ako se izračuna pomoću formule drugog Newtonovog zakona gdje je gravitacijsko ubrzanje (g) = 9,8 m/s² ?
Diskusija
Poznato je da:
Zemljina masa (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Masa objekta (m_b) = 10³ kg
Zemljin poluprečnik (r) = 6,38 x 10⁶ metar
Univerzalna gravitacijska konstanta (G) = 6,67 x 10^-11 br. m² /kg²
Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 9,8 m/s²
Postavljeno je pitanje: kolika je gravitacijska sila?
Odgovor:

Veličina gravitacijske sile između Zemlje i objekta (korištenjem Newtonove formule zakona gravitacije):
Opis w = F = gravitacijska sila, G = univerzalna gravitacijska konstanta, mB = masa Zemlje, mb = masa objekta, r = udaljenost između centra Zemlje i centra objekta. Objekat se nalazi na površini Zemlje tako da je r = poluprečnik Zemlje.
Težina objekta (koristeći formulu drugog Newtonovog zakona):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Njutna
Uporedite ovaj rezultat proračuna sa prethodnim. Vrijednosti su gotovo identične zbog zaokruživanja. Može se zaključiti da je težina objekta na Zemljinoj površini sila Zemljine gravitacije koja djeluje na objekt na Zemljinoj površini.

8. Kolika je gravitacijska sila između Zemlje i objekta na visini od 10.000 metara iznad nivoa tla? Zemljina masa = 5,97 x 10²⁴ kg, masa objekta = 1000 kg, poluprečnik Zemlje = 6,38 x 10⁶ metar.
Diskusija:

Uporedite sa odgovorom broj 1. Što je dalje od Zemlje, to je manja težina objekta.

9. Raketa je teška w lansirana vertikalno prema gore sa površine Zemlje. Ako je D prečnik Zemlje, odredite težinu rakete kada se raketa nalazi na visini od 2D od površine Zemlje.
Diskusija
Poznato je da:
D = prečnik Zemlje, R = poluprečnik Zemlje, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Pitanje: Kolika je težina rakete kada se nalazi na visini od 2D?
Odgovor:
Sila težine ili gravitacijska sila je obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti. Matematički:

Pitanja o gravitacijskoj sili

1. Kolika je gravitacijska sila između Zemlje i objekta koji se nalazi iznad površine Zemlje? Zemljina masa = 5,97 x 10²⁴ kg, masa objekta = 2000 kg, poluprečnik Zemlje = 6,38 x 10⁶ metara. Kolika je težina ili gravitacijska sila Zemlje koja djeluje na objekt ako se izračuna pomoću formule drugog Newtonovog zakona gdje je gravitacijsko ubrzanje (g) = 9,8 m/s² ?
2. Kolika je gravitacijska sila između Zemlje i objekta na visini od 100.000 metara iznad nivoa tla? Zemljina masa = 5,97 x 10²⁴ kg, masa objekta = 2000 kg, poluprečnik Zemlje = 6,38 x 10⁶ metar.
3. Raketa je teška w lansirana vertikalno prema gore sa površine Zemlje. Ako je D prečnik Zemlje, odredite težinu rakete kada se raketa nalazi na visini 3D od površine Zemlje.