Какова сила притяжения Нептуна на тело массой 80 кг, учитывая, что масса Нептуна составляет 17,2 массы Земли и его средний радиус равен 24750 км? Прокомментируйте.
Магический_Замок
Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон всемирного тяготения, который устанавливает, что сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления силы притяжения выглядит следующим образом:
\[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- F - сила притяжения между телами,
- G - гравитационная постоянная, которая равна приближенно \(6,674 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\),
- \(m_1\) - масса одного тела,
- \(m_2\) - масса другого тела,
- \(r\) - расстояние между телами.
Дано, что масса Нептуна составляет 17,2 массы Земли, а его средний радиус равен 24750 км. Мы выразим массу Нептуна:
Масса Нептуна = 17,2 массы Земли
Масса Земли = 80 кг
\[ M_{\text{Нептуна}} = 17,2 \cdot M_{\text{Земли}} = 17,2 \cdot 80 = 1376 \, \text{кг} \]
Теперь мы можем вычислить силу притяжения:
\[ F = G \cdot \frac{m_{\text{Нептуна}} \cdot m_{\text{тела}}}{r^2} \]
\[ F = 6,674 \times 10^{-11} \cdot \frac{1376 \cdot 80}{(24750 \times 1000)^2} \]
Расчеты дают нам значение силы притяжения:
\[ F = 1,372 \times 10^{21} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила притяжения Нептуна на тело массой 80 кг составляет примерно \(1,372 \times 10^{21}\) ньютон. Это довольно большое значение, что объясняет внушительный размер и массу планеты Нептун.
Следует отметить, что в данном ответе использована формула для точечных масс, то есть масс сосредоточена в центре каждого тела. В реальности эта формула является приближенной, так как Нептун и тело, на которое смотрит школьник, обладают физическими размерами, а не являются точечными массами. Однако, для простых расчетов и понимания основ притяжения тел, эта формула является достаточной.
\[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- F - сила притяжения между телами,
- G - гравитационная постоянная, которая равна приближенно \(6,674 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\),
- \(m_1\) - масса одного тела,
- \(m_2\) - масса другого тела,
- \(r\) - расстояние между телами.
Дано, что масса Нептуна составляет 17,2 массы Земли, а его средний радиус равен 24750 км. Мы выразим массу Нептуна:
Масса Нептуна = 17,2 массы Земли
Масса Земли = 80 кг
\[ M_{\text{Нептуна}} = 17,2 \cdot M_{\text{Земли}} = 17,2 \cdot 80 = 1376 \, \text{кг} \]
Теперь мы можем вычислить силу притяжения:
\[ F = G \cdot \frac{m_{\text{Нептуна}} \cdot m_{\text{тела}}}{r^2} \]
\[ F = 6,674 \times 10^{-11} \cdot \frac{1376 \cdot 80}{(24750 \times 1000)^2} \]
Расчеты дают нам значение силы притяжения:
\[ F = 1,372 \times 10^{21} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила притяжения Нептуна на тело массой 80 кг составляет примерно \(1,372 \times 10^{21}\) ньютон. Это довольно большое значение, что объясняет внушительный размер и массу планеты Нептун.
Следует отметить, что в данном ответе использована формула для точечных масс, то есть масс сосредоточена в центре каждого тела. В реальности эта формула является приближенной, так как Нептун и тело, на которое смотрит школьник, обладают физическими размерами, а не являются точечными массами. Однако, для простых расчетов и понимания основ притяжения тел, эта формула является достаточной.
Знаешь ответ?