9 примеров вопросов о силе гравитации
1. Соотношение масс планет А и В составляет 2:3, а соотношение радиусов планет А и В — 1:2. Если вес объекта на планете А равен w, то вес объекта на планете В равен…
А. 3/8 в
Б. 3/4 ш
С. 1/2 в
Д. 4/3 в
Е. 8/3 в
Обсуждение
Известно, что :
Масса планеты А (m A ) = 2
Масса планеты B (m B ) = 3
Радиус планеты А (r A ) = 1
Радиус планеты B (r B ) = 2
Масса объекта = m
Вес объекта на планете А = w
Вопрос : вес объекта на планете B
Отвечать :
Формула гравитации, выведенная из закона всемирного тяготения Ньютона, выглядит следующим образом:
Описание: w = вес, G = универсальная гравитационная постоянная, M = масса планеты, m = масса объекта, r = расстояние объекта от центра планеты. Если объект находится на поверхности планеты, то r = радиус планеты.
Масса объекта одинакова, поэтому замените m на w/2G.
Правильный ответ — А.
2. Ракета весом w запускается вертикально вверх с поверхности Земли. Если D — диаметр Земли, то ровно в тот момент, когда ракета находится на высоте 0,5 D от поверхности Земли, вес ракеты равен...
А. 4 в
Б. 2 в
С. в
Д. 0,5 в
Е. 0,25 Вт
Обсуждение
Известно, что:
Вес ракеты = w
Радиус Земли = расстояние от центра Земли = R
Диаметр Земли = D = 2R
Вопрос: Каков вес ракеты, когда она находится на высоте 0,5 D от поверхности Земли?
Джаваб:
0,5 D = 0,5 (2R) = R
Расстояние ракеты от центра Земли = радиус Земли + расстояние ракеты от поверхности Земли = R + R = 2R
Вес — это сила гравитации, действующая на объект. Сила гравитации (F) обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра Земли (R), поэтому вес обратно пропорционален квадрату расстояния.
Правильный ответ — Е.
3. Таблица физических данных для объекта А и объекта В относительно поверхности Земли радиусом R. Сравнение напряженности гравитационного поля объекта А и объекта В...
А. 2 : 1
Б. 4 : 1
С. 1 : 4
Д. 9 : 4
Е. 4:9
Обсуждение
Известно, что :
Масса объекта А (m A ) = 1
Масса объекта B (m B ) = 2
Расстояние объекта А от планеты Земля (r A ) = 1
Расстояние объекта B от планеты Земля (r B ) = 2
Вопрос : сравнение напряженности гравитационного поля объекта А (g A ) с объектом В (g B ).
Отвечать :
Формула для расчета силы гравитационного поля Земли:
Описание: g = сила гравитационного поля Земли, G = универсальная гравитационная постоянная, m B = масса Земли, r B = радиус Земли
Сравнение напряженности гравитационного поля объекта А (g A ) с объектом В (g B )
г А : г В
Г : Г/2
1: 1/2
2: 1
Правильный ответ — А.
4. Если положение объекта А находится на высоте 1/2 R над поверхностью Земли, а положение объекта В — на высоте 2R над поверхностью Земли (R = радиус Земли), то отношение напряженностей гравитационного поля, воздействующего на объекты А и В, равно...
А. 1 : 8
Б. 1 : 4
С. 2 : 3
Д. 4 : 1
Е. 8:1
Обсуждение
Известно, что :
Расстояние объекта А от центра Земли = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Расстояние объекта B от центра Земли = 2R + R = 3R = 3
Вопрос : Сравнение силы гравитационного поля, действующей на объекты А и В.
Отвечать :
Сравнение силы гравитационного поля, воздействующего на объекты А и В :
Правильный ответ — D.
5. Космонавт на поверхности Земли испытывает гравитационное поле g, поэтому, находясь на высоте 1,5 R от поверхности Земли, он будет испытывать гравитационное поле … (R = радиус Земли).
А. г/0,50
Б. г/2,25
С. г/6,25
Д. г/7,50
Например/6,00
Обсуждение
Гравитационная сила (F) прямо пропорциональна гравитационному полю (g). Чем больше гравитационная сила, тем больше гравитационное поле. Гравитационная сила (F), действующая на объект, прямо пропорциональна 1/r² , где r = расстояние объекта от центра Земли. Поскольку гравитационная сила прямо пропорциональна 1/r² , гравитационное поле (g) также прямо пропорционально 1/ r².
Когда астронавт находится на поверхности Земли на расстоянии R (R = радиус Земли) от центра Земли, гравитационное поле, которое он испытывает, равно g. Это можно доказать с помощью следующего расчета:
Гравитационное поле (g) пропорционально 1/R² . Если R = 1, то 1/R² = 1/ 1² = 1/1 = 1. Если расстояние космонавта от центра Земли равно 1, то он испытывает гравитационное поле, равное (g)(1) = g.
Расстояние космонавта от центра Земли равно 1,5R = 1,5(1) = 1,5, тогда он испытывает гравитационное поле: 1 / R² = 1 / 1,5² = 1 / 2,25. Таким образом, если расстояние космонавта от центра Земли равно 1,5, то он испытывает гравитационное поле = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
Правильный ответ — B.
6. Сравнение напряженности гравитационного поля Земли для двух объектов, одного на поверхности Земли, а другого на высоте ½ R от поверхности Земли (R = радиус Земли), показывает...
А. 1 : 2
Б. 2 : 3
С. 3 : 2
Д. 4 : 9
Е. 9:4
Обсуждение
Известно, что :
Расстояние объекта А от центра Земли (r A ) = R = 1
Расстояние объекта B от центра Земли (r B ) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Вопрос : Сравнение силы гравитационного поля, действующей на объекты А и В.
Отвечать :
Сравнение силы гравитационного поля, воздействующего на объекты А и В :
Правильный ответ — Е.
7. Какова величина гравитационной силы между Землей и объектом, находящимся над поверхностью земли? Масса Земли = 5,97 х 10¹⁸.24 кг, масса объекта = 1000 кг, радиус Земли = 6,38 x 10¹⁸.6 метры. Какова сила тяжести или гравитационная сила Земли, действующая на объект, если она рассчитана по формуле второго закона Ньютона, где ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с²?2 ?
Обсуждение
Известно, что:
Масса Земли (м³)B) = 5,97 х 1024 kg
Масса объекта (м)b) = 103 kg
Радиус Земли (r) = 6,38 x 10¹⁸6 метров
Универсальная гравитационная постоянная (G) = 6,67 x 10¹⁰-11 М2 / кг2
Ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с²2
Вопрос: какова величина силы гравитации?
Джаваб:
Величина силы гравитации между Землей и объектом (с использованием формулы закона всемирного тяготения Ньютона):
Описание: w = F = сила тяжести, G = универсальная гравитационная постоянная, mB = масса Земли, mb = масса объекта, r = расстояние между центром Земли и центром объекта. Объект расположен на поверхности Земли, так что r = радиус Земли.
Вес объекта (с использованием формулы второго закона Ньютона):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Ньютонов
Сравните этот результат расчета с предыдущим. Значения практически идентичны из-за округления. Можно сделать вывод, что вес объекта на поверхности Земли — это сила земной гравитации, действующая на объект на поверхности Земли.
8. Какова сила гравитации между Землей и объектом, находящимся на высоте 10 000 метров над уровнем земли? Масса Земли = 5,97 х 10¹⁰24 кг, масса объекта = 1000 кг, радиус Земли = 6,38 x 10¹⁸.6 метр.
Пембахасан:
Сравните с ответом номер 1. Чем дальше от Земли, тем меньше вес объекта.
9. Ракета тяжелая. w Ракета запущена вертикально вверх с поверхности Земли. Если D — диаметр Земли, определите вес ракеты, когда она находится на высоте 2D от поверхности Земли.
Обсуждение
Известно, что:
D = диаметр Земли, R = радиус Земли, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Вопрос: Каков вес ракеты, когда она находится на высоте 2D?
Джаваб:
Сила тяжести или гравитационная сила обратно пропорциональна квадрату расстояния. Математически это выражается так:
Вопросы о силе гравитации
1. Какова величина гравитационной силы между Землей и объектом, находящимся над поверхностью земли? Масса Земли = 5,97 х 10¹⁸.24 кг, масса объекта = 2000 кг, радиус Земли = 6,38 x 10¹⁸.6 метры. Какова сила тяжести или гравитационная сила Земли, действующая на объект, если она рассчитана по формуле второго закона Ньютона, где ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с²?2 ?
2. Какова сила гравитации между Землей и объектом, находящимся на высоте 10 000 метров над уровнем земли? Масса Земли = 5,97 х 10¹⁰24 кг, масса объекта = 2000 кг, радиус Земли = 6,38 x 10¹⁸.6 метр.
3. Ракета тяжелая. w Ракета запущена вертикально вверх с поверхности Земли. Если D — диаметр Земли, определите вес ракеты, когда она находится на высоте 3D от поверхности Земли.
