Чему равно суммарное влияние гравитационной силы на нижнюю книгу, когда на столе лежат книги массами 150 г, 200 г

Чему равно суммарное влияние гравитационной силы на нижнюю книгу, когда на столе лежат книги массами 150 г, 200 г и 300 г? Чему равно суммарное влияние всех сил?
Руслан

Руслан

Чтобы решить эту задачу, нужно учесть влияние гравитационной силы каждой книги отдельно и просуммировать их значения.

Гравитационная сила между двумя объектами (в данном случае, книгами) определяется формулой:
\[F = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}}\]
где \(F\) - гравитационная сила, \(G\) - гравитационная постоянная, \(m_1\) и \(m_2\) - массы объектов, \(r\) - расстояние между массами.

Сначала найдем силу, действующую между двумя книгами массами 150 г и 200 г.

Масса первой книги: \(m_1 = 150\) г.
Масса второй книги: \(m_2 = 200\) г.

Для удобства расчетов, переведем массу в килограммы:
\(m_1 = 150\) г = 0.15 кг
\(m_2 = 200\) г = 0.2 кг

Также нам известна гравитационная постоянная \(G = 6.67 \times 10^{-11}\) Н·м\(^2\)/кг\(^2\).

Теперь найдем расстояние между массами. Предположим, что они лежат на столе на одной горизонтальной плоскости и друг от друга не сильно отличаются в высоте. Поэтому можно считать, что расстояние между книгами равно 0, если массы книг соприкасаются.

Теперь можем вычислить силу гравитации между первой и второй книгами:
\[F_{12} = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.15 \cdot 0.2}}{{0^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.03}}{{0}} = 0 \, \text{Н}\]

Так как силы притяжения равны нулю (слагаемые \(\frac{{m_1}}{{r^2}}\) и \(\frac{{m_2}}{{r^2}}\) равны нулю), то силы притяжения между этими двумя книгами нет.

Повторим тот же процесс для пары книг с массами 150 г и 300 г.

Масса первой книги: \(m_1 = 150\) г = 0.15 кг
Масса второй книги: \(m_2 = 300\) г = 0.3 кг

Теперь вычислим силу гравитации между первой и второй книгами:
\[F_{13} = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.15 \cdot 0.3}}{{0^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.045}}{{0}} = 0 \, \text{Н}\]

Таким образом, и силы притяжения между первой и третьей книгами нет.

Теперь рассмотрим пару книг с массами 200 г и 300 г.

Масса первой книги: \(m_1 = 200\) г = 0.2 кг
Масса второй книги: \(m_2 = 300\) г = 0.3 кг

Вычислим силу гравитации между ними:
\[F_{23} = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.2 \cdot 0.3}}{{0^2}} = 6.67 \times 10^{-11} \cdot \frac{{0.06}}{{0}} = 0 \, \text{Н}\]

Таким образом, силы притяжения между этими двумя книгами также нет.

Суммируем значения сил влияния гравитационной силы от каждой пары книг:
\[F_{\text{сум}} = F_{12} + F_{13} + F_{23} = 0 + 0 + 0 = 0 \, \text{Н}\]

Таким образом, суммарное влияние гравитационной силы на нижнюю книгу равно 0 Н.

Что касается суммарного влияния всех сил, то для ответа нужно знать, какие еще силы действуют на систему книг. Если на столе нет других сил, то суммарное влияние всех сил также будет равно 0 Н, так как гравитационная сила является единственной действующей силой и она компенсируется нормальной силой стола, которая предотвращает падение книг.

Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам лучше понять задачу и получить правильный ответ. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, задавайте.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello