На сколько уменьшится ускорение свободного падения на поверхности Сатурна, если масса при этом останется такой

На сколько уменьшится ускорение свободного падения на поверхности Сатурна, если масса при этом останется такой же, но диаметр увеличится в 1,9 раза? Ускорение свободного падения на Сатурне равно 11,3 м/с^2. В ответе округлите до десятых: раз-а
Чудесный_Мастер

Чудесный_Мастер

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с ускорением свободного падения и действующей силой тяжести.

Ускорение свободного падения \( g \) на поверхности планеты можно выразить через формулу:

\[ g = \dfrac{G \cdot M}{r^2} \]

где \( G \) - гравитационная постоянная, \( M \) - масса планеты, \( r \) - радиус планеты.

По условию задачи мы знаем \( g_{\text{нач}} = 11,3 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения на Сатурне.

Для нахождения конечного значения ускорения свободного падения \( g_{\text{кон}} \) после увеличения диаметра планеты, воспользуемся соотношением:

\[ \dfrac{g_{\text{кон}}}{g_{\text{нач}}} = \left(\dfrac{r_{\text{кон}}}{r_{\text{нач}}}\right)^2 \]

где \( r_{\text{кон}} \) и \( r_{\text{нач}} \) - значения радиуса планеты Сатурн до и после изменения диаметра.

Согласно условию задачи, диаметр планеты увеличивается в 1,9 раза. Радиус можно выразить через диаметр следующим образом:

\[ r = \dfrac{d}{2} \]

где \( d \) - диаметр планеты.

Теперь, заменяя значения в формуле, получим:

\[ \dfrac{g_{\text{кон}}}{g_{\text{нач}}} = \left(\dfrac{r_{\text{кон}}}{r_{\text{нач}}}\right)^2 \Rightarrow \dfrac{g_{\text{кон}}}{11,3} = \left(\dfrac{(1,9 \cdot d_{\text{нач}})/2}{d_{\text{нач}}/2}\right)^2 \]

Упрощая выражение, получаем:

\[ \dfrac{g_{\text{кон}}}{11,3} = \left(\dfrac{1,9 \cdot d_{\text{нач}}}{d_{\text{нач}}}\right)^2 \Rightarrow \dfrac{g_{\text{кон}}}{11,3} = (1,9)^2 \]

Далее, умножая обе части равенства на \( 11,3 \), получим:

\[ g_{\text{кон}} = 11,3 \cdot (1,9)^2 \]

Рассчитаем это значение:

\[ g_{\text{кон}} = 11,3 \cdot 3,61 \approx 40,79 \, \text{м/с}^2 \]

Найдем разницу между \( g_{\text{кон}} \) и \( g_{\text{нач}} \):

\[ \text{раз-а} = \dfrac{g_{\text{кон}}}{g_{\text{нач}}} = \dfrac{40,79}{11,3} \approx 3,61 \]

Таким образом, ускорение свободного падения на поверхности Сатурна уменьшится в 3,6 раза при сохранении массы, но увеличении диаметра планеты в 1,9 раза. Ответ округляем до десятых: раз-а.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello