Mifano ya maswali kuhusu sheria ya uvutano ya Newton

Mifano 3 ya Sheria ya Mvuto ya Newton

1. Nguvu ya uvutano ni kubwa kiasi gani kati ya mwanafunzi wa kilo 40 na mwanafunzi wa kike wa kilo 30 ambao wako umbali wa mita 2? Kigezo cha uvutano cha ulimwengu wote = 6,67 x 10 ^-11 N m ² / kg ²

Majadiliano

Swali hili linahusiana na Sheria ya Newton ya uvutano
Inajulikana kwamba:
m₁ = kilo 40, m₂ = kilo 30, r = mita 2, G = 6,67 x 10^-11 N m² / kilo²
Swali: Nguvu ya uvutano (F) ni kubwa kiasi gani?

Jibu:

2. Nguvu ya uvutano kati ya dunia na mwezi ni kubwa kiasi gani?

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Uzito wa dunia (m_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Uzito wa mwezi (m_b) = 7,35 x 10²² kg
Umbali kati ya katikati ya dunia na katikati ya mwezi (r) = 3,84 x 10⁸ mita
Kigezo cha uvutano cha ulimwengu wote (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kilo²
Swali: Je, nguvu ya uvutano kati ya dunia na mwezi ni kubwa kiasi gani?
Jibu:

3. Nguvu ya uvutano kati ya dunia na mwezi iko umbali gani kutoka duniani?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Uzito wa dunia = 5,97 x 10²⁴ kg
Uzito wa mwezi = 7,35 x 10²² kg
Umbali kutoka katikati ya dunia hadi katikati ya mwezi (r) = 3,84 x 10⁸ mita = mita 384.000.000
Kigezo cha uvutano cha ulimwengu wote (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / kilo²
Swali: Ni umbali gani kutoka duniani au umbali gani kutoka mwezini, nguvu ya uvutano kati ya dunia na mwezi ni sifuri?
Jibu:

Taarifa:
1 = dunia, 2 = chembe ya majaribio, 3 = mwezi, F₁₂ = nguvu ya uvutano wa dunia kwenye chembe ya majaribio, F₃₂ = nguvu ya uvutano ya mwezi kwenye chembe ya majaribio.
Ili nguvu ya uvutano inayotokana kwenye chembe ya jaribio iwe sifuri, ukubwa wa nguvu ya uvutano ya Dunia kwenye chembe ya jaribio (F₁₂) ni sawa na ukubwa wa nguvu ya uvutano ya mwezi kwenye chembe ya jaribio (F₃₂) na nguvu hizo mbili ziko katika pande tofauti kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro.

Nguvu ya uvutano kati ya Dunia na Mwezi ni sifuri katika umbali wa mita 60.472.403,3 hadi mita 60.472.478,6 kutoka katikati ya Mwezi. Kipenyo cha Mwezi ni mita 1.740.000, kwa hivyo iko umbali gani kutoka kwenye uso wa Mwezi? Pia hesabu umbali kutoka katikati ya Dunia na uso wa Dunia.

Sheria ya Newton ya uvutano
1. Nguvu ya uvutano ni kubwa kiasi gani kati ya mwanafunzi wa kilo 50 na mwanafunzi wa kike wa kilo 40 ambao wako umbali wa mita 1? Kigezo cha uvutano wa ulimwengu wote = 6,67 x 10^-11 N m² / kilo²
2. Nguvu ya uvutano kati ya Dunia na Jua ni kubwa kiasi gani? Uzito wa Dunia = 5,97 x 10²⁴ kg, uzito wa jua = 1,99 x 10³⁰ kg, umbali kati ya dunia na jua = 149,6 x 10⁶ km
3. Nguvu ya uvutano kati ya dunia na jua iko umbali gani kutoka duniani?