9 exemples de preguntes sobre la força gravitatòria
1. La relació de les masses dels planetes A i B és de 2:3, mentre que la relació dels radis dels planetes A i B és d'1:2. Si el pes de l'objecte del planeta A és w, aleshores berat L'objecte del planeta B és…
A. 3/8 w
B. 3/4 p
C. 1/2 setmana
D. 4/3 setmana
E. 8/3 setmana
Discussió
És conegut :
Massa del planeta A (m²)A) = 2
Massa del planeta B (mB) = 3
El radi del planeta A (rA) = 1
El radi del planeta B (rB) = 2
Massa de l'objecte = m
Pes d'un objecte al planeta A = w
Preguntat : pes d'un objecte al planeta B
Jawab :
La fórmula de la gravetat es deriva de Llei de la gravetat de Newton adalah:
Descripció: w = pes, G = constant gravitacional universal, M = massa del planeta, m = massa de l'objecte, r = distància de l'objecte al centre del planeta. Si l'objecte és a la superfície del planeta, aleshores r = radi del planeta.
La massa de l'objecte és la mateixa, per tant, substituïu m per w/2G.
La resposta correcta és A.
2. Un coet amb una massa de w es llança verticalment cap amunt des de la superfície de la Terra. Si D és el diàmetre de la Terra, aleshores exactament quan el coet es troba a una alçada de 0,5 D sobre la superfície de la Terra, el pes del coet és...
A. 4 setmanes
B. 2 setmanes
C. w.
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Discussió
Se sap que:
Pes del coet = w
Radi de la Terra = distància des del centre de la Terra = R
Diàmetre de la Terra = D = 2R
Preguntat: El pes del coet quan es troba a una alçada de 0,5 D des de la superfície de la Terra
Resposta:
0,5 D = 0,5 (2R) = R
La distància del coet al centre de la Terra = radi de la Terra + distància del coet a la superfície de la Terra = R + R = 2R
El pes és la força gravitatòria que actua sobre un objecte. La força gravitatòria (F) és inversament proporcional al quadrat de la distància des del centre de la Terra (R), per tant, el pes és inversament proporcional al quadrat de la distància.
La resposta correcta és E.
3. Taula de dades físiques per a l'objecte A i l'objecte B respecte a la superfície de la Terra que té un radi de R. La comparació de la intensitat del camp gravitatori de l'objecte A amb l'objecte B és...
A. 2:1
B. 4:1
C. 1:4
D. 9: 4
E. 4:9
Discussió
És conegut :
Massa de l'objecte A (mA) = 1
Massa de l'objecte B (mB) = 2
La distància de l'objecte A al planeta Terra (rA) = 1
La distància de l'objecte B al planeta Terra (rB) = 2
Preguntat : comparació de la força del camp gravitatori de l'objecte A (gA) amb l'objecte B (gB)
Jawab :
La fórmula de la intensitat del camp gravitatori terrestre:
Descripció: g = força del camp gravitatori terrestre, G = constant gravitatòria universal, mB = massa de la Terra, rB = radi de la Terra
Comparació de la força del camp gravitatori de l'objecte A (gA) amb l'objecte B (gB)
gA : gB
G: G/2
1: 1/2
2: 1
La resposta correcta és A.
4. Si la posició de l'objecte A és 1/2 R per sobre de la superfície de la Terra, mentre que la posició de l'objecte B és 2R per sobre de la superfície de la Terra (R = radi de la Terra), aleshores la relació entre les intensitats del camp gravitatori experimentades pels objectes A i B és...
A. 1:8
B. 1:4
C. 2:3
D. 4: 1
E. 8:1
Discussió
És conegut :
Distància de l'objecte A al centre de la Terra = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distància de l'objecte B al centre de la Terra = 2R + R = 3R = 3
Preguntat : comparació de la força del camp gravitatori experimentat pels objectes A i B
Jawab :
Comparació de la força del camp gravitatori experimentat pels objectes A i B :
La resposta correcta és D.
5. Un astronauta a la superfície de la Terra experimenta un camp gravitatori de g, de manera que quan es troba a una alçada d'1,5 R de la superfície de la Terra experimentarà un camp gravitatori de... (R = radi de la Terra).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
P. ex./6,00
Discussió
La força gravitatòria (F) és directament proporcional al camp gravitatori (g). Com més gran sigui la força gravitatòria, més gran serà el camp gravitatori. La força gravitatòria (F) experimentada per un objecte és directament proporcional a 1/r.2, on r = la distància d'un objecte al centre de la Terra. Com que la força gravitatòria és directament proporcional a 1/r2 aleshores el camp gravitatori (g) també és directament proporcional a 1/r2.
Quan un astronauta es troba a la superfície de la Terra a una distància R (R = radi de la Terra) del centre de la Terra, el camp gravitatori que experimenta és g. Això es pot demostrar mitjançant el càlcul següent:
El camp gravitatori (g) és proporcional a 1/R2Si R = 1, aleshores 1 / R2 = 1/12 = 1 / 1 = 1. Si la distància de l'astronauta al centre de la Terra = 1, aleshores experimenta un camp gravitatori de = (g)(1) = g.
La distància de l'astronauta al centre de la Terra és 1,5R = 1,5(1) = 1,5, per tant, experimenta un camp gravitatori de: 1 / R2 = 1/1,52 = 1 / 2,25. Per tant, si la distància de l'astronauta al centre de la Terra és 1,5, experimenta un camp gravitatori de = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
La resposta correcta és B.
6. La comparació de la força del camp gravitatori terrestre per a dos objectes, un a la superfície terrestre i l'altre a una alçada de ½ R des de la superfície terrestre (R = radi de la Terra) és...
A. 1:2
B. 2:3
C. 3:2
D. 4: 9
E. 9:4
Discussió
És conegut :
La distància de l'objecte A al centre de la Terra (r)A) = R = 1
La distància de l'objecte B al centre de la Terra (rB) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Preguntat : comparació de la força del camp gravitatori experimentat pels objectes A i B
Jawab :
Comparació de la força del camp gravitatori experimentat pels objectes A i B :
La resposta correcta és E.
7. Quina és la força gravitatòria entre la Terra i un objecte que es troba per sobre de la superfície terrestre? La massa de la Terra = 5,97 x 1024 kg, massa de l'objecte = 1000 kg, radi de la Terra = 6,38 x 106 metres. Quin és el pes o la força gravitatòria de la Terra que actua sobre l'objecte si es calcula utilitzant la fórmula de la segona llei de Newton, on l'acceleració gravitatòria (g) = 9,8 m/s2 ?
Discussió
Se sap que:
Massa de la Terra (mB) = 5,97 x 1024 kg
Massa de l'objecte (mb) = 103 kg
Radi de la Terra (r) = 6,38 x 106 metre
Constant gravitatòria universal (G) = 6,67 x 10-11 N m2 /kg2
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 9,8 m/s2
Pregunta: quina és la força gravitatòria?
Resposta:
La magnitud de la força gravitatòria entre la Terra i un objecte (utilitzant la fórmula de la llei de la gravetat de Newton):
Descripció w = F = força gravitatòria, G = constant gravitatòria universal, mB = massa de la Terra, mb = massa de l'objecte, r = distància entre el centre de la Terra i el centre de l'objecte. L'objecte està situat a la superfície de la Terra de manera que r = radi de la Terra.
Pes d'un objecte (segons la fórmula de la segona llei de Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newtons
Compareu aquest resultat de càlcul amb l'anterior. Els valors són gairebé idèntics a causa de l'arrodoniment. Es pot concloure que el pes d'un objecte a la superfície de la Terra és la força de la gravetat terrestre que actua sobre un objecte a la superfície de la Terra.
8. Quina és la força gravitatòria entre la Terra i un objecte a una alçada de 10.000 metres sobre el nivell del terra? La massa de la Terra = 5,97 x 1024 kg, massa de l'objecte = 1000 kg, radi de la Terra = 6,38 x 106 metre.
Discussió:
Compareu amb la resposta número 1. Com més lluny de la Terra, més petit és el pes de l'objecte.
9. El coet és pesat w llançat verticalment cap amunt des de la superfície de la Terra. Si D és el diàmetre de la Terra, determineu el pes del coet quan el coet es troba a una altura de 2D des de la superfície de la Terra.
Discussió
Se sap que:
D = diàmetre de la Terra, R = radi de la Terra, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Pregunta: Quin és el pes del coet quan es troba a una altura de 2D?
Resposta:
La força del pes o força gravitatòria és inversament proporcional al quadrat de la distància. Matemàticament:
Preguntes sobre la força gravitatòria
1. Quina és la força gravitatòria entre la Terra i un objecte que es troba per sobre de la superfície terrestre? La massa de la Terra = 5,97 x 1024 kg, massa de l'objecte = 2000 kg, radi de la Terra = 6,38 x 106 metres. Quin és el pes o la força gravitatòria de la Terra que actua sobre l'objecte si es calcula utilitzant la fórmula de la segona llei de Newton, on l'acceleració gravitatòria (g) = 9,8 m/s2 ?
2. Quina és la força gravitatòria entre la Terra i un objecte a una alçada de 100.000 metres sobre el nivell del terra? La massa de la Terra = 5,97 x 1024 kg, massa de l'objecte = 2000 kg, radi de la Terra = 6,38 x 106 metre.
3. El coet és pesat w llançat verticalment cap amunt des de la superfície de la Terra. Si D és el diàmetre de la Terra, determineu el pes del coet quan el coet es troba a una altura 3D des de la superfície de la Terra.
