9 Egzanp Kesyon sou Fòs Gravitasyonèl
1. Rapò mas planèt A ak B yo se 2:3 alòske rapò reyon planèt A ak B yo se 1:2. Si pwa yon objè sou planèt A se w, alò pwa objè ki sou planèt B a se….
A. 3/8 semèn
B. 3/4 semèn
C. 1/2 semèn
D. 4/3 semèn
Lès 8/3 semèn
Pembahasan
Li konnen ke :
Mas planèt A (m² A ) = 2
Mas planèt B (m²B ) = 3
Reyon planèt A (r A ) = 1
Reyon planèt B (rB ) = 2
Mas objè a = m
Pwa yon objè sou planèt A = w
Kesyon an se : pwa objè ki sou planèt B a.
Repons :
Fòmil gravitasyon an ki sòti nan lwa gravitasyon Newton an se:
Deskripsyon: w = pwa, G = konstan gravitasyonèl inivèsèl, M = mas planèt la, m = mas objè a, r = distans objè a ak sant planèt la. Si objè a sou sifas planèt la, alò r = reyon planèt la.
Mas objè a se menm bagay la, kidonk ranplase m ak w/2G.
Repons ki kòrèk la se A.
2. Yo lanse yon fize ki peze w vètikalman anlè soti nan sifas tè a. Si D se dyamèt tè a, alò egzakteman lè fize a nan yon wotè 0,5 D soti nan sifas tè a, pwa fize a se...
A. 4 semèn
B. 2 semèn
C. w
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Pembahasan
Li konnen ke:
Pwa fize = w
Reyon Latè = distans ki soti nan sant Latè = R
Dyamèt Latè = D = 2R
Kesyon: Pwa fize a lè fize a nan yon wotè 0,5 D soti nan sifas tè a.
Repons:
0,5 D = 0,5 (2R) = R
Distans fize a ak sant tè a = reyon tè a + distans fize a ak sifas tè a = R + R = 2R
Pwa se fòs gravitasyonèl k ap aji sou yon objè. Fòs gravitasyonèl la (F) envers pwopòsyonèl ak kare distans ki soti nan sant Latè a (R), kidonk pwa envers pwopòsyonèl ak kare distans lan.
Repons ki kòrèk la se E.
3. Tablo done fizik pou objè A ak objè B parapò ak sifas tè a ki gen yon reyon R. Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A ak objè B a se...
A. 2:1
B. 4:1
C. 1:4
D. 9:4
E. 4:9
Pembahasan
Li konnen ke :
Mas objè A (m² A ) = 1
Mas objè B (m²B ) = 2
Distans objè A a ak planèt Latè (r A ) = 1
Distans objè B a ak planèt Latè (rB ) = 2
Kesyon : konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A (g A ) ak objè B (g B )
Repons :
Fòmil pou fòs chan gravitasyonèl Latè a:
Deskripsyon: g = fòs chan gravitasyonèl tè a, G = konstan gravitasyonèl inivèsèl, m B = mas tè a, r B = reyon tè a
Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A (g A ) ak objè B (g B )
g A : g B
G : G/2
1: 1/2
2: 1
Repons ki kòrèk la se A.
4. Si pozisyon objè A a se 1/2 R anlè sifas tè a, alòske pozisyon objè B a se 2R anlè sifas tè a (R = reyon tè a), alò rapò fòs chan gravitasyonèl objè A ak B yo sibi a se...
A. 1:8
B. 1:4
C. 2:3
D. 4:1
E. 8:1
Pembahasan
Li konnen ke :
Distans objè A apati sant tè a = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distans objè B apati sant tè a = 2R + R = 3R = 3
Kesyon : Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A ak objè B yo sibi a.
Repons :
Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A ak B yo sibi a :
Repons ki kòrèk la se D.
5. Yon astronòt sou sifas tè a fè eksperyans yon chan gravitasyonèl g, kidonk lè li nan yon wotè 1,5 R soti nan sifas tè a, li pral fè eksperyans yon chan gravitasyonèl .... (R = reyon tè a).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
Pa egzanp/6,00
Pembahasan
Fòs gravitasyonèl la (F) se dirèkteman pwopòsyonèl ak chan gravitasyonèl la (g). Plis fòs gravitasyonèl la gran, se plis chan gravitasyonèl la gran. Fòs gravitasyonèl (F) yon objè sibi a se dirèkteman pwopòsyonèl ak 1/r2 , kote r = distans yon objè soti nan sant tè a. Paske fòs gravitasyonèl la se dirèkteman pwopòsyonèl ak 1/r2 , chan gravitasyonèl la (g) se dirèkteman pwopòsyonèl ak 1/r2 tou.
Lè yon astronòt sou sifas tè a nan yon distans R (R = reyon tè a) soti nan sant tè a, chan gravitasyonèl li sibi a se g. Nou ka pwouve sa atravè kalkil sa a:
Chan gravitasyonèl la (g) pwopòsyonèl ak 1/R 2 . Si R = 1 alò 1 / R 2 = 1 / 1 2 = 1 / 1 = 1. Si distans astronòt la soti nan sant tè a = 1 alò li fè eksperyans yon chan gravitasyonèl = (g)(1) = g.
Distans astronòt la soti nan sant tè a se 1,5R = 1,5(1) = 1,5, alò li fè eksperyans yon chan gravitasyonèl ki egal a: 1 / R² = 1 / 1,5² = 1 / 2,25. Donk, si distans astronòt la soti nan sant tè a = 1,5, alò li fè eksperyans yon chan gravitasyonèl ki egal a = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
Repons ki kòrèk la se B.
6. Konparezon fòs chan gravitasyonèl tè a pou de objè, youn sou sifas tè a ak lòt la nan yon wotè ½ R soti nan sifas tè a (R = reyon tè a) se....
A. 1:2
B. 2:3
C. 3:2
D. 4:9
E. 9:4
Pembahasan
Li konnen ke :
Distans objè A apati sant tè a (r A ) = R = 1
Distans objè B a soti nan sant tè a (rB ) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Kesyon : Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A ak objè B yo sibi a.
Repons :
Konparezon fòs chan gravitasyonèl objè A ak B yo sibi a :
Repons ki kòrèk la se E.
7. Ki gwosè fòs gravitasyonèl ant tè a ak yon objè ki anlè sifas tè a? Mas Latè = 5,97 x 1024 kg, mas objè a = 1000 kg, reyon tè a = 6,38 x 106 mèt. Ki pwa oswa fòs gravitasyonèl tè a k ap aji sou objè a si yo kalkile l lè l sèvi avèk fòmil dezyèm lwa Newton an kote akselerasyon gravitasyonèl (g) = 9,8 m/s2 ?
Pembahasan
Li konnen ke:
Mas Latè (mB) = 5,97 x 1024 kg
Mas objè a (mb) = 103 kg
Reyon Latè (r) = 6,38 x 106 mèt
Konstan gravitasyonèl inivèsèl (G) = 6,67 x 10-11 N m2 / KG2
Akselerasyon akòz gravite (g) = 9,8 m/s2
Kesyon an se: ki gwosè fòs gravitasyonèl la?
Repons:
Magnitud fòs gravitasyonèl ant tè a ak yon objè (lè nou itilize fòmil lwa gravitasyon Newton an):
Deskripsyon w = F = fòs gravitasyonèl, G = konstan gravitasyonèl inivèsèl, mB = mas tè a, mb = mas objè a, r = distans ant sant tè a ak sant objè a. Objè a sitiye sou sifas tè a pou r = reyon tè a.
Pwa yon objè (lè l sèvi avèk fòmil dezyèm lwa Newton an):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Konpare kalkil sa a ak anvan an. Valè yo prèske idantik akòz awondi. Nou ka konkli ke pwa yon objè sou sifas Latè a se fòs gravitasyon Latè k ap aji sou yon objè sou sifas Latè.
8. Ki fòs gravitasyonèl ki genyen ant tè a ak yon objè ki nan yon wotè 10.000 mèt anlè nivo tè a? Mas Latè = 5,97 x 1024 kg, mas objè a = 1000 kg, reyon tè a = 6,38 x 106 mèt.
Diskisyon:
Konpare ak repons nimewo 1 an. Plis objè a lwen tè a, se mwens pwa li ye.
9. Fize a lou w lanse vètikalman anlè soti nan sifas tè a. Si D se dyamèt tè a, detèmine pwa fize a lè fize a nan yon wotè 2D soti nan sifas tè a.
Pembahasan
Li konnen ke:
D = dyamèt tè a, R = reyon tè a, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Kesyon: Ki pwa fize a lè li nan yon wotè 2D?
Repons:
Fòs pwa a oswa fòs gravitasyonèl la enversman pwopòsyonèl ak kare distans lan. Matematikman:
Kesyon sou fòs gravitasyonèl
1. Ki gwosè fòs gravitasyonèl ant tè a ak yon objè ki anlè sifas tè a? Mas Latè = 5,97 x 1024 kg, mas objè a = 2000 kg, reyon tè a = 6,38 x 106 mèt. Ki pwa oswa fòs gravitasyonèl tè a k ap aji sou objè a si yo kalkile l lè l sèvi avèk fòmil dezyèm lwa Newton an kote akselerasyon gravitasyonèl (g) = 9,8 m/s2 ?
2. Ki fòs gravitasyonèl ki genyen ant tè a ak yon objè ki nan yon wotè 100.000 mèt anlè nivo tè a? Mas Latè = 5,97 x 1024 kg, mas objè a = 2000 kg, reyon tè a = 6,38 x 106 mèt.
3. Fize a lou w lanse vètikalman anlè soti nan sifas tè a. Si D se dyamèt tè a, detèmine pwa fize a lè fize a nan yon wotè 3D soti nan sifas tè a.
