Ví dụ về các câu hỏi liên quan đến lực hấp dẫn

9 ví dụ về câu hỏi về lực hấp dẫn

1. Tỷ lệ khối lượng của hành tinh A và B là 2 : 3, trong khi tỷ lệ bán kính của hành tinh A và B là 1 : 2. Nếu khối lượng của vật thể trên hành tinh A là w, thì Berat Vật thể trên hành tinh B là….

A. 3/8 w

B. 3/4 w

C. 1/2 w

D. 4/3 tuần

E. 8/3 w

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng của hành tinh A (m)_A) = 2

Khối lượng của hành tinh B (m)_B) = 3

Bán kính của hành tinh A (r)_A) = 1

Bán kính của hành tinh B (r)_B) = 2

Khối lượng của vật thể = m

Khối lượng của một vật trên hành tinh A = w

Yêu cầu : trọng lượng của một vật thể trên hành tinh B

Jawab :

Công thức tính trọng lực được suy ra từ... Định luật hấp dẫn của Newton adalah :

Mô tả: w = trọng lượng, G = hằng số hấp dẫn vũ trụ, M = khối lượng của hành tinh, m = khối lượng của vật thể, r = khoảng cách từ vật thể đến tâm hành tinh. Nếu vật thể nằm trên bề mặt hành tinh thì r = bán kính của hành tinh.

Khối lượng của vật thể là như nhau, vì vậy hãy thay m bằng w/2G.

Đáp án đúng là A.

2. Một tên lửa có khối lượng w được phóng thẳng đứng lên trên từ bề mặt Trái Đất. Nếu D là đường kính của Trái Đất, thì đúng lúc tên lửa đạt độ cao 0,5D so với bề mặt Trái Đất, trọng lượng của tên lửa là...

A. 4 tuần

B. 2 tuần

C. w

D. 0,5 w

E. 0,25 w

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Trọng lượng tên lửa = w

Bán kính Trái Đất = khoảng cách từ tâm Trái Đất = R

Đường kính Trái Đất = D = 2R

Yêu cầu: Trọng lượng của tên lửa khi nó ở độ cao 0,5 D so với mặt đất.

Hàm:

0,5 D = 0,5 (2R) = R

Khoảng cách của tên lửa đến tâm Trái Đất = bán kính Trái Đất + khoảng cách của tên lửa đến bề mặt Trái Đất = R + R = 2R

Trọng lượng là lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Lực hấp dẫn (F) tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ tâm Trái Đất (R), do đó trọng lượng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Đáp án đúng là E.

3. Bảng dữ liệu vật lý của vật thể A và vật thể B so với bề mặt Trái đất có bán kính R. So sánh cường độ trường hấp dẫn của vật thể A với vật thể B là...

A. 2 : 1

B. 4 : 1

C. 1 : 4

D. 9 : 4

E. 4 : 9

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khối lượng của vật A (m)_A) = 1

Khối lượng của vật thể B (m)_B) = 2

Khoảng cách của vật thể A đến Trái Đất (r)_A) = 1

Khoảng cách của vật thể B đến Trái Đất (r)_B) = 2

Yêu cầu : so sánh cường độ trường hấp dẫn của vật thể A (g)_A) với vật thể B (g_B)

Jawab :

Công thức tính cường độ trường hấp dẫn của Trái đất:

Mô tả: g = cường độ trường hấp dẫn của Trái đất, G = hằng số hấp dẫn vũ trụ, m_B = khối lượng của Trái Đất, r_B = bán kính trái đất

So sánh cường độ trường hấp dẫn của vật thể A (g)_A) với vật thể B (g_B)

g_A : NS_B

G : G/2

1 : 1/2

2: 1

Đáp án đúng là A.

4. Nếu vị trí của vật A cách mặt đất 1/2 bán kính Trái Đất, trong khi vị trí của vật B cách mặt đất 2 bán kính Trái Đất (R = bán kính Trái Đất), thì tỉ số cường độ trường hấp dẫn tác dụng lên vật A và vật B là...

A. 1 : 8

B. 1 : 4

C. 2 : 3

D. 4 : 1

E. 8 : 1

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khoảng cách từ vật A đến tâm Trái Đất = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Khoảng cách từ vật B đến tâm Trái Đất = 2R + R = 3R = 3

Yêu cầu So sánh cường độ trường hấp dẫn tác động lên vật A và vật B.

Jawab :

So sánh cường độ trường hấp dẫn tác động lên vật thể A và B. :

Đáp án đúng là D.

5. Một phi hành gia trên bề mặt Trái đất chịu tác động của trường hấp dẫn có gia tốc trọng trường là g, vì vậy khi anh ta ở độ cao 1,5 R so với bề mặt Trái đất, anh ta sẽ chịu tác động của trường hấp dẫn có gia tốc trọng trường là …. (R = bán kính Trái đất).

A. g/0,50

B. g/2,25

C. g/6,25

D. g/7,50

E. g/6,00

Cuộc thảo luận

Lực hấp dẫn (F) tỷ lệ thuận với cường độ trọng trường (g). Lực hấp dẫn càng lớn thì cường độ trọng trường càng lớn. Lực hấp dẫn (F) tác dụng lên một vật tỷ lệ thuận với 1/r.², trong đó r = khoảng cách của một vật thể đến tâm Trái Đất. Vì lực hấp dẫn tỷ lệ thuận với 1/r.² Khi đó, trọng trường (g) cũng tỷ lệ thuận với 1/r.².

Khi một phi hành gia ở trên bề mặt Trái Đất, cách tâm Trái Đất một khoảng R (R = bán kính Trái Đất), trọng trường mà anh ta trải nghiệm là g. Điều này có thể được chứng minh thông qua phép tính sau:

Trường hấp dẫn (g) tỷ lệ thuận với 1/R²Nếu R = 1 thì 1 / R² = 1/1² = 1 / 1 = 1. Nếu khoảng cách của phi hành gia đến tâm Trái Đất = 1 thì anh ta chịu tác dụng của trường hấp dẫn = (g)(1) = g.

Khoảng cách của phi hành gia đến tâm Trái đất là 1,5R = 1,5(1) = 1,5 nên anh ta chịu tác dụng của trường hấp dẫn: 1 / R² = 1/1,5² = 1 / 2,25. Vì vậy, nếu khoảng cách của phi hành gia đến tâm Trái đất là 1,5 thì anh ta sẽ chịu một trường hấp dẫn là = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25

Đáp án đúng là B.

6. Sự so sánh về cường độ trường hấp dẫn của Trái Đất đối với hai vật thể, một vật thể nằm trên bề mặt Trái Đất và vật thể kia ở độ cao bằng ½ bán kính Trái Đất (R = bán kính Trái Đất) là....

A. 1 : 2

B. 2 : 3

C. 3 : 2

D. 4 : 9

E. 9 : 4

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Khoảng cách của vật A đến tâm Trái Đất (r)_A) = R = 1

Khoảng cách của vật thể B đến tâm Trái đất (r)_B) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5

Yêu cầu So sánh cường độ trường hấp dẫn tác động lên vật A và vật B.

Jawab :

So sánh cường độ trường hấp dẫn tác động lên vật thể A và B. :

Đáp án đúng là E.

7. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật thể nằm trên mặt đất lớn đến mức nào? Khối lượng Trái Đất = 5,97 x 10²⁰²⁴ Khối lượng vật thể = 1000 kg, bán kính Trái đất = 6,38 x 10⁶ mét. Trọng lượng hay lực hấp dẫn của Trái đất tác dụng lên vật thể là bao nhiêu nếu tính bằng công thức định luật II của Newton, trong đó gia tốc trọng trường (g) = 9,8 m/s².² ?
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng Trái Đất (m)_B) = 5,97 x 10²⁴ kg
Khối lượng của vật thể (m)_b) = 10³ kg
Bán kính Trái Đất (r) = 6,38 x 10⁶ mét
Hằng số hấp dẫn vũ trụ (G) = 6,67 x 10⁶^-11 N m² / kg²
Gia tốc trọng trường (g) = 9,8 m/s²
Câu hỏi đặt ra: Lực hấp dẫn lớn đến mức nào?
Hàm:

Độ lớn của lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật thể (sử dụng công thức định luật hấp dẫn của Newton):
Mô tả: w = F = lực hấp dẫn, G = hằng số hấp dẫn vũ trụ, mB = khối lượng Trái Đất, mb = khối lượng vật thể, r = khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm vật thể. Vật thể nằm trên bề mặt Trái Đất nên r = bán kính Trái Đất.
Trọng lượng của một vật (sử dụng công thức định luật II của Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Hãy so sánh kết quả tính toán này với kết quả trước đó. Các giá trị gần như giống hệt nhau do làm tròn. Có thể kết luận rằng trọng lượng của một vật trên bề mặt Trái Đất là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vật đó trên bề mặt Trái Đất.

8. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật ở độ cao 10.000 mét so với mặt đất là bao nhiêu? Khối lượng Trái Đất = 5,97 x 10²⁰ m²⁴ Khối lượng vật thể = 1000 kg, bán kính Trái đất = 6,38 x 10⁶ Mét.
Cuộc thảo luận :

So sánh với câu trả lời số 1. Vật càng ở xa Trái Đất thì trọng lượng càng nhỏ.

9. Tên lửa nặng w Một tên lửa được phóng thẳng đứng lên trên từ mặt đất. Nếu D là đường kính của Trái đất, hãy xác định trọng lượng của tên lửa khi nó ở độ cao 2D so với mặt đất.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
D = đường kính Trái Đất, R = bán kính Trái Đất, 1/D = 2/R, 2/D = 4/R
Câu hỏi: Trọng lượng của tên lửa khi nó ở độ cao 2D là bao nhiêu?
Hàm:
Lực hấp dẫn tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Về mặt toán học:

Câu hỏi về lực hấp dẫn

1. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật thể nằm trên mặt đất lớn đến mức nào? Khối lượng Trái Đất = 5,97 x 10²⁰²⁴ Khối lượng vật thể = 2000 kg, bán kính Trái đất = 6,38 x 10⁶ mét. Trọng lượng hay lực hấp dẫn của Trái đất tác dụng lên vật thể là bao nhiêu nếu tính bằng công thức định luật II của Newton, trong đó gia tốc trọng trường (g) = 9,8 m/s².² ?
2. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật ở độ cao 100.000 mét so với mặt đất là bao nhiêu? Khối lượng Trái Đất = 5,97 x 10²⁰ m²⁴ Khối lượng vật thể = 2000 kg, bán kính Trái đất = 6,38 x 10⁶ Mét.
3. Tên lửa nặng w Một tên lửa được phóng thẳng đứng lên trên từ mặt đất. Nếu D là đường kính của Trái đất, hãy xác định trọng lượng của tên lửa khi nó ở độ cao 3D so với mặt đất.