9 esempi di domande sulla forza gravitazionale
1. Il rapporto tra le masse dei pianeti A e B è 2 : 3 mentre il rapporto tra i raggi dei pianeti A e B è 1 : 2. Se il peso dell'oggetto sul pianeta A è w, allora berat L'oggetto sul pianeta B è...
A. 3/8 w
B. 3/4 w
C. 1/2 w
D. 4/3 w
E. 8/3 w
Discussione
È conosciuto :
Massa del pianeta A (mA) = 2
Massa del pianeta B (mB) = 3
Il raggio del pianeta A (rA) = 1
Il raggio del pianeta B (rB) = 2
Massa dell'oggetto = m
Peso di un oggetto sul pianeta A = w
Chiesto : peso di un oggetto sul pianeta B
Jawab :
La formula per la gravità è derivata da Legge di gravità di Newton è:
Descrizione: w = peso, G = costante gravitazionale universale, M = massa del pianeta, m = massa dell'oggetto, r = distanza dell'oggetto dal centro del pianeta. Se l'oggetto si trova sulla superficie del pianeta, allora r = raggio del pianeta.
La massa dell'oggetto è la stessa, quindi sostituisci m con w/2G
La risposta corretta è A.
2. Un razzo di massa w viene lanciato verticalmente verso l'alto dalla superficie terrestre. Se D è il diametro della Terra, allora esattamente quando il razzo si trova ad un'altezza di 0,5 D sopra la superficie terrestre, il peso del razzo è...
A. 4 w
B. 2 w
C. w
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Discussione
È noto che:
Peso del razzo = w
Raggio terrestre = distanza dal centro della Terra = R
Diametro della Terra = D = 2R
Chiesto: Il peso del razzo quando si trova a un'altezza di 0,5 D dalla superficie terrestre.
Risposta :
0,5 D = 0,5 (2R) = R
La distanza del razzo dal centro della Terra = raggio della Terra + distanza del razzo dalla superficie terrestre = R + R = 2R
Il peso è la forza gravitazionale che agisce su un oggetto. La forza gravitazionale (F) è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dal centro della Terra (R), quindi il peso è inversamente proporzionale al quadrato della distanza.
La risposta corretta è E.
3. Tabella dei dati fisici relativi all'oggetto A e all'oggetto B rispetto alla superficie terrestre, avente raggio R. Il confronto tra l'intensità del campo gravitazionale dell'oggetto A e quella dell'oggetto B è...
A. 2 : 1
B. 4 : 1
C. 1 : 4
D. 9 : 4
E. 4 : 9
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto A (mA) = 1
Massa dell'oggetto B (mB) = 2
La distanza dell'oggetto A dal pianeta Terra (rA) = 1
La distanza dell'oggetto B dal pianeta Terra (rB) = 2
Chiesto : confronto dell'intensità del campo gravitazionale dell'oggetto A (gA) con oggetto B (gB)
Jawab :
La formula per calcolare l'intensità del campo gravitazionale terrestre:
Descrizione: g = intensità del campo gravitazionale terrestre, G = costante gravitazionale universale, mB = massa della terra, rB = raggio della terra
Confronto dell'intensità del campo gravitazionale dell'oggetto A (gA) con oggetto B (gB)
gA : GB
G : G/2
1: 1/2
2: 1
La risposta corretta è A.
4. Se la posizione dell'oggetto A è 1/2 R sopra la superficie terrestre, mentre la posizione dell'oggetto B è 2R sopra la superficie terrestre (R = raggio terrestre), allora il rapporto tra le intensità del campo gravitazionale sperimentate dagli oggetti A e B è...
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Discussione
È conosciuto :
Distanza dell'oggetto A dal centro della Terra = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distanza dell'oggetto B dal centro della Terra = 2R + R = 3R = 3
Chiesto : confronto dell'intensità del campo gravitazionale sperimentato dagli oggetti A e B
Jawab :
Confronto dell'intensità del campo gravitazionale sperimentato dagli oggetti A e B :
La risposta corretta è D.
5. Un astronauta sulla superficie terrestre sperimenta un campo gravitazionale pari a g, quindi quando si trova a un'altezza di 1,5 R dalla superficie terrestre, sperimenterà un campo gravitazionale pari a … (R = raggio della Terra).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
Ad esempio / 6,00
Discussione
La forza gravitazionale (F) è direttamente proporzionale al campo gravitazionale (g). Maggiore è la forza gravitazionale, maggiore è il campo gravitazionale. La forza gravitazionale (F) subita da un oggetto è direttamente proporzionale a 1/r.2, dove r = la distanza di un oggetto dal centro della Terra. Poiché la forza gravitazionale è direttamente proporzionale a 1/r2 quindi il campo gravitazionale (g) è anche direttamente proporzionale a 1/r2.
Quando un astronauta si trova sulla superficie terrestre a una distanza R (R = raggio terrestre) dal centro della Terra, il campo gravitazionale che sperimenta è g. Ciò può essere dimostrato attraverso il seguente calcolo:
Il campo gravitazionale (g) è proporzionale a 1/R2. Se R = 1 allora 1 / R2 = 1 / 12 = 1 / 1 = 1. Se la distanza dell'astronauta dal centro della Terra = 1, allora sperimenta un campo gravitazionale di = (g)(1) = g.
La distanza dell'astronauta dal centro della Terra è 1,5R = 1,5(1) = 1,5, quindi sperimenta un campo gravitazionale di: 1 / R2 = 1 / 1,52 = 1 / 2,25. Quindi, se la distanza dell'astronauta dal centro della Terra è pari a 1,5, allora sperimenta un campo gravitazionale di = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
La risposta corretta è B.
6. Il confronto dell'intensità del campo gravitazionale terrestre per due oggetti, uno sulla superficie terrestre e l'altro a un'altezza di ½ R dalla superficie terrestre (R = raggio della Terra) è....
A. 1 : 2
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 4 : 9
E. 9 : 4
Discussione
È conosciuto :
La distanza dell'oggetto A dal centro della terra (rA) = R = 1
La distanza dell'oggetto B dal centro della terra (rB) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Chiesto : confronto dell'intensità del campo gravitazionale sperimentato dagli oggetti A e B
Jawab :
Confronto dell'intensità del campo gravitazionale sperimentato dagli oggetti A e B :
La risposta corretta è E.
7. Quanto vale la forza gravitazionale tra la Terra e un oggetto che si trova sopra la superficie terrestre? Massa della Terra = 5,97 x 1024 kg, massa dell'oggetto = 1000 kg, raggio della terra = 6,38 x 106 metri. Qual è il peso o la forza gravitazionale della Terra che agisce sull'oggetto se calcolata utilizzando la formula della seconda legge di Newton, dove l'accelerazione gravitazionale (g) = 9,8 m/s²?2 ?
Discussione
È noto che:
Massa terrestre (mB) = 5,97 x 1024 kg
Massa dell'oggetto (mb) = 103 kg
Raggio terrestre (r) = 6,38 x 106 metro
Costante gravitazionale universale (G) = 6,67 x 10 all'11 ottobre Nm2 / kg2
Accelerazione di gravità (g) = 9,8 m/s2
Domanda: quanto è grande la forza gravitazionale?
Risposta :
L'intensità della forza gravitazionale tra la Terra e un oggetto (utilizzando la formula della legge di gravitazione universale di Newton):
Descrizione w = F = forza gravitazionale, G = costante gravitazionale universale, mB = massa della Terra, mb = massa dell'oggetto, r = distanza tra il centro della Terra e il centro dell'oggetto. L'oggetto si trova sulla superficie terrestre, quindi r = raggio della Terra.
Peso di un oggetto (utilizzando la formula della seconda legge di Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Confronta questo calcolo con il precedente. I valori sono quasi identici a causa degli arrotondamenti. Si può concludere che il peso di un oggetto sulla superficie terrestre è la forza di gravità terrestre che agisce sull'oggetto sulla superficie terrestre.
8. Qual è la forza gravitazionale tra la Terra e un oggetto a un'altezza di 10.000 metri dal suolo? Massa della Terra = 5,97 x 1024 kg, massa dell'oggetto = 1000 kg, raggio della terra = 6,38 x 106 metro.
Discussione:
Confronta con la risposta numero 1. Più l'oggetto è lontano dalla Terra, minore è il suo peso.
9. Il razzo è pesante w Lanciato verticalmente verso l'alto dalla superficie terrestre. Se D è il diametro della Terra, determina il peso del razzo quando si trova a un'altezza di 2D dalla superficie terrestre.
Discussione
È noto che:
D = diametro della Terra, R = raggio della Terra, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Domanda: Qual è il peso del razzo quando si trova ad un'altezza di 2D?
Risposta :
La forza peso o forza gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Matematicamente:
Domande sulla forza gravitazionale
1. Quanto vale la forza gravitazionale tra la Terra e un oggetto che si trova sopra la superficie terrestre? Massa della Terra = 5,97 x 1024 kg, massa dell'oggetto = 2000 kg, raggio della terra = 6,38 x 106 metri. Qual è il peso o la forza gravitazionale della Terra che agisce sull'oggetto se calcolata utilizzando la formula della seconda legge di Newton, dove l'accelerazione gravitazionale (g) = 9,8 m/s²?2 ?
2. Qual è la forza gravitazionale tra la Terra e un oggetto a un'altezza di 100.000 metri dal suolo? Massa della Terra = 5,97 x 1024 kg, massa dell'oggetto = 2000 kg, raggio della terra = 6,38 x 106 metro.
3. Il razzo è pesante w Lanciato verticalmente verso l'alto dalla superficie terrestre. Se D è il diametro della Terra, determina il peso del razzo quando si trova a un'altezza 3D dalla superficie terrestre.
