Esimerkkikysymyksiä Newtonin painovoimalaista

3 esimerkkiä Newtonin painovoimalaista

1. Kuinka suuri on painovoima 40 kg painavan opiskelijan ja 30 kg painavan naisopiskelijan välillä, kun he ovat kahden metrin päässä toisistaan? Yleinen painovoimavakio = 6,67 ^{x 10⁻⁷} Nm² / ^kg²

Keskustelu

Tämä kysymys liittyy asiaan Newtonin painovoimalaki
Tiedetään, että:
m₁ = 40 kg, m²₂ = 30 kg, r = 2 m, G = 6,67 x 10^-11 Nro m² / kg²
Kysymys: Kuinka suuri on gravitaatiovoima (F)?

Vastaus:

2. Kuinka suuri on maan ja kuun välinen painovoima?

Keskustelu
Tiedetään, että:
Maan massa (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Kuun massa (m_b) = 7,35 x 10²² kg
Maan keskipisteen ja Kuun keskipisteen välinen etäisyys (r) = 3,84 x 10⁸ mittari
Yleinen gravitaatiovakio (G) = 6,67 x 10^-11 Nro m² / kg²
Kysymys: Kuinka suuri on maan ja kuun välinen gravitaatiovoima?
Vastaus:

3. Millä etäisyydellä maasta maan ja kuun välinen gravitaatiovoima on nolla?
Keskustelu
Tiedetään, että:
Maan massa = 5,97 x 10²⁴ kg
Kuun massa = 7,35 x 10²² kg
Etäisyys maapallon keskipisteestä kuun keskipisteeseen (r) = 3,84 x 10⁸ metri = 384 000 000 metriä
Yleinen gravitaatiovakio (G) = 6,67 x 10^-11 Nro m² / kg²
Kysymys: Millä etäisyydellä maasta tai millä etäisyydellä kuusta maan ja kuun välinen gravitaatiovoima on nolla?
Vastaus:

Tietoja:
1 = maa, 2 = testihiukkanen, 3 = kuu, F₁₂ = maan painovoima testihiukkaseen, F₃₂ = kuun gravitaatiovoima testihiukkaseen.
Jotta testihiukkaseen kohdistuva resultanttipainovoima olisi nolla, Maan painovoiman suuruus testihiukkaseen (F₁₂) on yhtä suuri kuin Kuun painovoiman suuruus testihiukkaseen (F₃₂) ja kaksi voimaa ovat vastakkaisiin suuntiin, kuten kuvassa näkyy.

Maan ja Kuun välinen painovoima on nolla 60 472 403,3 metrin ja 60 472 478,6 metrin etäisyydellä Kuun keskipisteestä. Kuun säde on 1 740 000 metriä, joten kuinka kaukana se on Kuun pinnasta? Laske myös etäisyys Maan keskipisteestä Maan pintaan.

Newtonin painovoimalaki
1. Kuinka suuri on painovoima 50 kg painavan opiskelijan ja 40 kg painavan naisopiskelijan välillä, kun he ovat kahden metrin päässä toisistaan? Yleinen painovoimavakio = 6,67 x 10^-11 Nro m² / kg²
2. Kuinka suuri on Maan ja Auringon välinen gravitaatiovoima? Maan massa = 5,97 x 10²⁴ kg, auringon massa = 1,99 x 10³⁰ kg, maan ja auringon välinen etäisyys = 149,6 x 10⁶ km
3. Millä etäisyydellä maasta maan ja auringon välinen gravitaatiovoima on nolla?