9 Shembuj të Pyetjeve mbi Forcën Gravitacionale
1. Raporti i masave të planetëve A dhe B është 2:3, ndërsa raporti i rrezeve të planetëve A dhe B është 1:2. Nëse pesha e një objekti në planetin A është w, atëherë pesha e objektit në planetin B është….
A. 3/8 w
B. 3/4 w
C. 1/2 javë
D. 4/3 javë
E. 8/3 javë
Diskutim
Dihet që :
Masa e planetit A (m A ) = 2
Masa e planetit B (mB ) = 3
Rrezja e planetit A (rA ) = 1
Rrezja e planetit B (rB ) = 2
Masa e objektit = m
Pesha e një objekti në planetin A = w
Pyetja : pesha e objektit në planetin B
Përgjigje :
Formula për gravitetin e nxjerrë nga ligji i gravitetit i Njutonit është:
Përshkrim: w = pesha, G = konstantja gravitacionale universale, M = masa e planetit, m = masa e objektit, r = distanca e objektit nga qendra e planetit. Nëse objekti është në sipërfaqen e planetit, atëherë r = rrezja e planetit.
Masa e objektit është e njëjtë, kështu që zëvendësoni m me w/2G
Përgjigja e saktë është A.
2. Një raketë me peshë w është lëshuar vertikalisht lart nga sipërfaqja e tokës. Nëse D është diametri i tokës, atëherë pikërisht kur raketa është në një lartësi prej 0,5 D nga sipërfaqja e tokës, pesha e raketës është...
A. 4 javë
B. 2 javë
C. w
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Diskutim
Dihet që:
Pesha e raketës = w
Rrezja e Tokës = distanca nga qendra e Tokës = R
Diametri i Tokës = D = 2R
Pyetje: Pesha e raketës kur raketa është në një lartësi prej 0,5 D nga sipërfaqja e tokës.
Përgjigje:
0,5 D = 0,5 (2R) = R
Distanca e raketës nga qendra e tokës = rrezja e tokës + distanca e raketës nga sipërfaqja e tokës = R + R = 2R
Pesha është forca gravitacionale që vepron mbi një objekt. Forca gravitacionale (F) është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës nga qendra e Tokës (R), kështu që pesha është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës.
Përgjigja e saktë është E.
3. Tabela e të dhënave fizike për objektin A dhe objektin B në lidhje me sipërfaqen e tokës e cila ka një rreze R. Krahasimi i intensitetit të fushës gravitacionale të objektit A me objektin B është...
A. 2: 1
B. 4: 1
C. 1: 4
D. 9: 4
E. 4: 9
Diskutim
Dihet që :
Masa e objektit A (m A ) = 1
Masa e objektit B (mB ) = 2
Distanca e objektit A nga planeti Tokë (r A ) = 1
Distanca e objektit B nga planeti Tokë (rB ) = 2
Pyetje : krahasimi i intensitetit të fushës gravitacionale të objektit A (g A ) me objektin B (g B )
Përgjigje :
Formula për forcën e fushës gravitacionale të Tokës:
Përshkrim: g = forca e fushës gravitacionale të Tokës, G = konstantja universale e gravitacionit, m = masa e Tokës, r = rrezja e Tokës
Krahasimi i intensitetit të fushës gravitacionale të objektit A (gA ) me objektin B ( gB )
g A : g B
G : G/2
1: 1/2
2: 1
Përgjigja e saktë është A.
4. Nëse pozicioni i objektit A është 1/2 R mbi sipërfaqen e tokës, ndërsa pozicioni i objektit B është 2R mbi sipërfaqen e tokës (R = rrezja e tokës), atëherë raporti i intensiteteve të fushës gravitacionale të përjetuara nga objektet A dhe B është...
A. 1: 8
B. 1: 4
C. 2: 3
D. 4: 1
E. 8: 1
Diskutim
Dihet që :
Distanca e objektit A nga qendra e tokës = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distanca e objektit B nga qendra e tokës = 2R + R = 3R = 3
Pyetje : Krahasimi i forcës së fushës gravitacionale të përjetuar nga objektet A dhe B
Përgjigje :
Krahasimi i forcës së fushës gravitacionale të përjetuar nga objektet A dhe B :
Përgjigja e saktë është D.
5. Një astronaut në sipërfaqen e tokës përjeton një fushë gravitacionale prej g, kështu që kur ai është në një lartësi prej 1,5 R nga sipërfaqja e tokës, ai do të përjetojë një fushë gravitacionale prej .... (R = rrezja e tokës).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
P.sh./6,00
Diskutim
Forca gravitacionale (F) është drejtpërdrejt proporcionale me fushën gravitacionale (g). Sa më e madhe të jetë forca gravitacionale, aq më e madhe është fusha gravitacionale. Forca gravitacionale (F) që përjeton një objekt është drejtpërdrejt proporcionale me 1/r2 , ku r = distanca e një objekti nga qendra e tokës. Meqenëse forca gravitacionale është drejtpërdrejt proporcionale me 1/r2 , fusha gravitacionale (g) është gjithashtu drejtpërdrejt proporcionale me 1/ r2.
Kur një astronaut është në sipërfaqen e tokës në një distancë R (R = rrezja e tokës) nga qendra e tokës, fusha gravitacionale që ai përjeton është g. Kjo mund të vërtetohet nëpërmjet llogaritjes së mëposhtme:
Fusha gravitacionale (g) është proporcionale me 1/R2 . Nëse R = 1, atëherë 1 / R2 = 1 / 1 2 = 1 / 1 = 1. Nëse distanca e astronautit nga qendra e tokës = 1, atëherë ai përjeton një fushë gravitacionale prej = (g)(1) = g.
Distanca e astronautit nga qendra e tokës është 1,5R = 1,5(1) = 1,5, atëherë ai përjeton një fushë gravitacionale prej: 1 / R2 = 1 / 1.52 = 1 / 2,25. Pra, nëse distanca e astronautit nga qendra e tokës = 1,5, atëherë ai përjeton një fushë gravitacionale prej = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
Përgjigja e saktë është B.
6. Krahasimi i forcës së fushës gravitacionale të tokës për dy objekte, njëri në sipërfaqen e tokës dhe tjetri në një lartësi prej ½ R nga sipërfaqja e tokës (R = rrezja e tokës) është....
A. 1: 2
B. 2: 3
C. 3: 2
D. 4: 9
E. 9: 4
Diskutim
Dihet që :
Distanca e objektit A nga qendra e tokës (rA ) = R = 1
Distanca e objektit B nga qendra e tokës (rB ) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Pyetje : Krahasimi i forcës së fushës gravitacionale të përjetuar nga objektet A dhe B
Përgjigje :
Krahasimi i forcës së fushës gravitacionale të përjetuar nga objektet A dhe B :
Përgjigja e saktë është E.
7. Sa e madhe është forca gravitacionale midis tokës dhe një objekti që është mbi sipërfaqen e tokës? Masa e Tokës = 5,97 x 1024 kg, masa e objektit = 1000 kg, rrezja e tokës = 6,38 x 106 metra. Cila është pesha ose forca gravitacionale e tokës që vepron mbi objektin nëse llogaritet duke përdorur formulën e ligjit të dytë të Njutonit ku nxitimi gravitacional (g) = 9,8 m/s?2 ?
Diskutim
Dihet që:
Masa e Tokës (mB) = 5,97 x 1024 kg
Masa e objektit (mb) = 103 kg
Rrezja e Tokës (r) = 6,38 x 106 metër
Konstanta gravitacionale universale (G) = 6,67 x 10-11 Nr m2 / kg2
Përshpejtimi për shkak të gravitetit (g) = 9,8 m/s2
Pyetja: sa e madhe është forca gravitacionale?
Përgjigje:
Madhësia e forcës gravitacionale midis tokës dhe një objekti (duke përdorur formulën e ligjit të gravitetit të Njutonit):
Përshkrimi w = F = forca gravitacionale, G = konstantja universale gravitacionale, mB = masa e tokës, mb = masa e objektit, r = distanca midis qendrës së tokës dhe qendrës së objektit. Objekti ndodhet në sipërfaqen e tokës në mënyrë që r = rrezja e tokës.
Pesha e një objekti (duke përdorur formulën e ligjit të dytë të Njutonit):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Njuton
Krahasoni këtë rezultat llogaritjeje me atë të mëparshëm. Vlerat janë pothuajse identike për shkak të rrumbullakosjes. Mund të konkludohet se pesha e një objekti në sipërfaqen e Tokës është forca e gravitetit të Tokës që vepron mbi një objekt në sipërfaqen e Tokës.
8. Cila është forca gravitacionale midis tokës dhe një objekti në një lartësi prej 10.000 metrash mbi nivelin e tokës? Masa e Tokës = 5,97 x 1024 kg, masa e objektit = 1000 kg, rrezja e tokës = 6,38 x 106 metër
Diskutim:
Krahasojeni me përgjigjen numër 1. Sa më larg tokës, aq më e vogël është pesha e objektit.
9. Raketa është e rëndë w të lëshuar vertikalisht lart nga sipërfaqja e tokës. Nëse D është diametri i tokës, përcaktoni peshën e raketës kur raketa është në një lartësi prej 2D nga sipërfaqja e tokës.
Diskutim
Dihet që:
D = diametri i tokës, R = rrezja e tokës, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Pyetje: Cila është pesha e raketës kur është në një lartësi prej 2D?
Përgjigje:
Forca e peshës ose forca gravitacionale është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës. Matematikisht:
Pyetje rreth forcës gravitacionale
1. Sa e madhe është forca gravitacionale midis tokës dhe një objekti që është mbi sipërfaqen e tokës? Masa e Tokës = 5,97 x 1024 kg, masa e objektit = 2000 kg, rrezja e tokës = 6,38 x 106 metra. Cila është pesha ose forca gravitacionale e tokës që vepron mbi objektin nëse llogaritet duke përdorur formulën e ligjit të dytë të Njutonit ku nxitimi gravitacional (g) = 9,8 m/s?2 ?
2. Cila është forca gravitacionale midis tokës dhe një objekti në një lartësi prej 100.000 metrash mbi nivelin e tokës? Masa e Tokës = 5,97 x 1024 kg, masa e objektit = 2000 kg, rrezja e tokës = 6,38 x 106 metër
3. Raketa është e rëndë w të lëshuar vertikalisht lart nga sipërfaqja e tokës. Nëse D është diametri i tokës, përcaktoni peshën e raketës kur raketa është në një lartësi 3D nga sipërfaqja e tokës.
