9 Esempi di Dumande nantu à a Forza Gravitazionale
1. U rapportu di e masse di i pianeti A è B hè 2:3 mentre chì u rapportu di i raggi di i pianeti A è B hè 1:2. Sè u pesu di un ughjettu nantu à u pianeta A hè w, allora u pesu di l'ughjettu nantu à u pianeta B hè….
A. 3/8 w
B. 3/4 p
C. 1/2 settimana
D. 4/3 s
E. 8/3 s
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
Massa di u pianeta A (m A ) = 2
Massa di u pianeta B (m B ) = 3
Ragiu di u pianeta A (r A ) = 1
Ragiu di u pianeta B (r B ) = 2
Massa di l'ughjettu = m
Pesu di un ughjettu nant'à u pianeta A = w
Dumandatu : u pesu di l'ughjettu nantu à u pianeta B
Risposta :
A formula di a gravità derivata da a lege di gravità di Newton hè:
Descrizzione: w = pesu, G = custante gravitazionale universale, M = massa di u pianeta, m = massa di l'ughjettu, r = distanza di l'ughjettu da u centru di u pianeta. Sè l'ughjettu hè nantu à a superficia di u pianeta tandu r = raghju di u pianeta.
A massa di l'ughjettu hè a listessa, dunque rimpiazzate m cù w/2G.
A risposta curretta hè A.
2. Un razzu chì pesa w hè lanciatu verticalmente in altu da a superficia di a terra. Sè D hè u diametru di a terra, allora esattamente quandu u razzu hè à un'altezza di 0,5 D da a superficia di a terra, u pesu di u razzu hè...
A. 4 settimane
B. 2 settimane
C. w
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Pesu di u razzu = w
U raghju di a Terra = distanza da u centru di a Terra = R
Diametru di a Terra = D = 2R
Quistione: U pesu di u rachettu quandu u rachettu hè à una altezza di 0,5 D da a superficia di a terra.
Risposta:
0,5 D = 0,5 (2R) = R
A distanza di u razzu da u centru di a terra = raghju di a terra + distanza di u razzu da a superficia di a terra = R + R = 2R
U pesu hè a forza gravitazionale chì agisce nantu à un ughjettu. A forza gravitazionale (F) hè inversamente proporzionale à u quadratu di a distanza da u centru di a Terra (R), dunque u pesu hè inversamente proporzionale à u quadratu di a distanza.
A risposta curretta hè E.
3. Tavula di dati fisichi per l'ughjettu A è l'ughjettu B in rispettu à a superficia di a terra chì hà un raghju di R. A paragunazione di a forza di u campu gravitaziunale di l'ughjettu A cù l'ughjettu B hè...
A. 2 : 1
B. 4 : 1
C. 1 : 4
D. 9 : 4
E. 4 : 9
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
Massa di l'ughjettu A (m A ) = 1
Massa di l'ughjettu B (m B ) = 2
A distanza di l'ughjettu A da u pianeta Terra (r A ) = 1
A distanza di l'ughjettu B da u pianeta Terra (r B ) = 2
Quistione : paragone di a forza di u campu gravitaziunale di l'ughjettu A (g A ) cù l'ughjettu B (g B )
Risposta :
A formula per a forza di u campu gravitaziunale di a Terra:
Descrizzione: g = forza di u campu gravitaziunale terrestre, G = custante gravitaziunale universale, m B = massa di a terra, r B = raghju di a terra
Paragone di a forza di u campu gravitazionale di l'ughjettu A (g A ) cù l'ughjettu B (g B )
g A : g B
G : G/2
1: 1/2
2: 1
A risposta curretta hè A.
4. Sè a pusizione di l'ughjettu A hè 1/2 R sopra a superficia di a terra, mentre chì a pusizione di l'ughjettu B hè 2R sopra a superficia di a terra (R = raghju di a terra), allora u rapportu di e forze di u campu gravitazionale sperimentate da l'ughjetti A è B hè...
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
Distanza di l'ughjettu A da u centru di a terra = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distanza di l'ughjettu B da u centru di a terra = 2R + R = 3R = 3
Quistione : Paragone di a forza di u campu gravitaziunale sperimentatu da l'uggetti A è B
Risposta :
Paragone di a forza di u campu gravitaziunale sperimentatu da l'uggetti A è B :
A risposta curretta hè D.
5. Un astronauta nantu à a superficia di a terra sperimenta un campu gravitaziunale di g, dunque quandu hè à un'altezza di 1,5 R da a superficia di a terra sperimenterà un campu gravitaziunale di .... (R = raghju di a terra).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
Per esempiu / 6,00
Discussione
A forza gravitaziunale (F) hè direttamente proporzionale à u campu gravitaziunale (g). Più grande hè a forza gravitaziunale, più grande hè u campu gravitaziunale. A forza gravitaziunale (F) sperimentata da un ughjettu hè direttamente proporzionale à 1/r² , induve r = a distanza di un ughjettu da u centru di a terra. Siccome a forza gravitaziunale hè direttamente proporzionale à 1/r² , u campu gravitaziunale (g) hè ancu direttamente proporzionale à 1/ r².
Quandu un astronauta hè nantu à a superficia di a terra à una distanza R (R = raghju di a terra) da u centru di a terra, u campu gravitaziunale ch'ellu sperimenta hè g. Questu pò esse pruvatu cù u calculu seguente:
U campu gravitaziunale (g) hè prupurziunale à 1/R 2. Sè R = 1 tandu 1 / R 2 = 1 / 1 2 = 1 / 1 = 1. Sè a distanza di l'astronauta da u centru di a terra = 1 tandu ellu sperimenta un campu gravitaziunale di = (g)(1) = g.
A distanza di l'astronauta da u centru di a terra hè 1,5R = 1,5(1) = 1,5 tandu ellu sperimenta un campu gravitaziunale di: 1 / R 2 = 1 / 1,5 2 = 1 / 2,25. Dunque, se a distanza di l'astronauta da u centru di a terra hè = 1,5 tandu ellu sperimenta un campu gravitaziunale di = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
A risposta curretta hè B.
6. A paragunazione di a forza di u campu gravitaziunale terrestre per dui oggetti, unu nantu à a superficia terrestre è l'altru à un'altezza di ½ R da a superficia terrestre (R = raghju di a terra) hè....
A. 1 : 2
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 4 : 9
E. 9 : 4
Discussione
Hè cunnisciutu chì :
A distanza di l'ughjettu A da u centru di a terra (r A ) = R = 1
A distanza di l'ughjettu B da u centru di a terra (r B ) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Quistione : Paragone di a forza di u campu gravitaziunale sperimentatu da l'uggetti A è B
Risposta :
Paragone di a forza di u campu gravitaziunale sperimentatu da l'uggetti A è B :
A risposta curretta hè E.
7. Quantu hè grande a forza gravitazionale trà a terra è un ughjettu chì hè sopra à a superficia di a terra? A massa di a Terra = 5,97 x 1024 kg, massa di l'ughjettu = 1000 kg, raghju di a terra = 6,38 x 106 metri. Chì ghjè u pesu o a forza gravitaziunale di a terra chì agisce nantu à l'ughjettu s'ella hè calculata cù a formula di a seconda lege di Newton induve l'accelerazione gravitaziunale (g) = 9,8 m/s2 ?
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Massa di a Terra (mB) = 5,97 x 1024 kg
Massa di l'ughjettu (mb) = 103 kg
U raghju di a Terra (r) = 6,38 x 106 metre
Custante gravitazionale universale (G) = 6,67 x 10-11 No m2 / chilò2
Accelerazione di gravità (g) = 9,8 m/s2
Dumandatu: quantu hè grande a forza gravitazionale?
Risposta:
A magnitudine di a forza gravitazionale trà a Terra è un ughjettu (usendu a formula di a lege di gravità di Newton):
Descrizzione w = F = forza gravitazionale, G = costante gravitazionale universale, mB = massa di a terra, mb = massa di l'ughjettu, r = distanza trà u centru di a terra è u centru di l'ughjettu. L'ughjettu hè situatu nantu à a superficia di a terra in modu chì r = raghju di a terra.
Pesu di un ughjettu (usendu a formula di a seconda lege di Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Paragunate stu risultatu di calculu cù quellu precedente. I valori sò guasi identichi per via di l'arrotondamentu. Si pò cunclude chì u pesu di un oggettu nantu à a superficia di a Terra hè a forza di a gravità terrestre chì agisce nantu à un oggettu nantu à a superficia di a Terra.
8. Chì ghjè a forza gravitaziunale trà a Terra è un ughjettu à un'altezza di 10 000 metri sopra u livellu di u terrenu ? A massa di a Terra = 5,97 x 1024 kg, massa di l'ughjettu = 1000 kg, raghju di a terra = 6,38 x 106 metru.
Discussione:
paragunate cù a risposta numeru 1. Più luntanu hè da a terra, più chjucu hè u pesu di l'ughjettu.
9. U razzu hè pisante w lanciatu verticalmente in sù da a superficia di a terra. Sè D hè u diametru di a terra, determinate u pesu di u razzu quandu u razzu hè à un'altezza di 2D da a superficia di a terra.
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
D = diametru di a terra, R = raghju di a terra, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Quistione: Chì ghjè u pesu di u razzu quandu hè à una altezza di 2D?
Risposta:
A forza di pesu o forza gravitazionale hè inversamente proporzionale à u quadratu di a distanza. Matematicamente:
Dumande nantu à a forza gravitazionale
1. Quantu hè grande a forza gravitazionale trà a terra è un ughjettu chì hè sopra à a superficia di a terra? A massa di a Terra = 5,97 x 1024 kg, massa di l'ughjettu = 2000 kg, raghju di a terra = 6,38 x 106 metri. Chì ghjè u pesu o a forza gravitaziunale di a terra chì agisce nantu à l'ughjettu s'ella hè calculata cù a formula di a seconda lege di Newton induve l'accelerazione gravitaziunale (g) = 9,8 m/s2 ?
2. Chì ghjè a forza gravitaziunale trà a Terra è un ughjettu à un'altezza di 10 000 metri sopra u livellu di u terrenu ? A massa di a Terra = 5,97 x 1024 kg, massa di l'ughjettu = 2000 kg, raghju di a terra = 6,38 x 106 metru.
3. U razzu hè pisante w lanciatu verticalmente in sù da a superficia di a terra. Sè D hè u diametru di a terra, determinate u pesu di u razzu quandu u razzu hè à un'altezza 3D da a superficia di a terra.
