Каков будет разница силы притяжения между двумя планетами, если они будут находиться на расстоянии в два раза большем

Каков будет разница силы притяжения между двумя планетами, если они будут находиться на расстоянии в два раза большем, чем исходное расстояние между первыми двумя планетами? Величина силы притяжения между двумя первыми планетами составляет 300 Н.
Анна

Анна

Для решения данной задачи можно использовать формулу закона всемирного тяготения. По закону всемирного тяготения сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Запишем формулу для силы притяжения \(F\) между двуми телами:
\[F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2},\]
где \(G\) - гравитационная постоянная, \(m_1\) и \(m_2\) - массы тел, а \(r\) - расстояние между ними.

Из условия задачи известно, что расстояние между планетами при первоначальной силе притяжения составляет \(r\). Мы должны найти разницу силы притяжения (\(\Delta F\)) при расстоянии в два раза большем, то есть \(2r\).

Для решения задачи выполним следующие шаги:
1. Выразим исходную силу притяжения через известные значения.
2. Выразим новую силу притяжения через заданное расстояние.
3. Найдем разницу между новой и исходной силами притяжения.

Шаг 1: Выразим исходную силу притяжения через известные значения.
Исходная сила притяжения: \(F_1 = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}\).

Шаг 2: Выразим новую силу притяжения через заданное расстояние.
Новая сила притяжения: \(F_2 = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{(2r)^2}\).

Шаг 3: Найдем разницу между новой и исходной силами притяжения.
\(\Delta F = F_2 - F_1 = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{(2r)^2} - G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} = G \cdot m_1 \cdot m_2 \cdot \left(\frac{1}{(2r)^2} - \frac{1}{r^2}\right)\).

Для упрощения дробей в скобках воспользуемся правилом, что \(\frac{1}{a^2} - \frac{1}{b^2} = \frac{b^2 - a^2}{a^2 \cdot b^2}\):
\(\Delta F = G \cdot m_1 \cdot m_2 \cdot \frac{(r^2 - (2r)^2)}{r^2 \cdot (2r)^2} = G \cdot m_1 \cdot m_2 \cdot \frac{r^2 - 4r^2}{4r^4} = G \cdot m_1 \cdot m_2 \cdot \frac{-3r^2}{4r^4} = -\frac{3G \cdot m_1 \cdot m_2}{4r^2}\).

Таким образом, разница силы притяжения между планетами при новом расстоянии будет равна \(-\frac{3G \cdot m_1 \cdot m_2}{4r^2}\).

Этот ответ подробно объясняет, как найти разницу силы притяжения между двумя планетами при изменении расстояния. Ответ включает в себя пошаговые выкладки с соответствующими обоснованиями. Школьнику будет понятно, как использовать данную формулу для решения подобных задач.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello