Меню
Видеоучебник
Видеоучебник  /  Физика  /  Решение задач по физике. Механика 7-11 класс.  /  Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения

Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения

Урок 16. Решение задач по физике. Механика 7-11 класс.

Все тела в природе взаимно притягиваются друг к другу. Впервые Ньютон доказал, что причина, вызывающая падения камня на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же — это сила всемирного тяготения, действующая между любыми телами во Вселенной. На данном уроке мы попробуем применить знания о силе тяготения для решения различного рода задач, связанных с данной темой.

Конспект урока "Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения"

«Сделай первый шаг, и ты поймешь,

что не все так страшно»

Луций Анней Сенека

Задача 1. Спутник движется вокруг Земли на высоте 1700 км над ее поверхностью. Считая орбиту спутника круговой, определите модуль его линейной скорости и период обращения спутника по орбите, если средний радиус Земли составляет 6400 км, а ускорение свободного падения на Земле равно 9,8 м/с2.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ:

На спутник действует сила тяготения:

где G — гравитационная постоянная,

M — масса Земли,

m — масса спутника,

r = RЗ + h — радиус орбиты спутника.

Центростремительное ускорение спутника:

Согласно II закону Ньютона:

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли:

Тогда

Период обращения спутника по орбите:

Ответ: υ = 7 км/с; Т = 1 ч 35 мин.

Задача 2. Радиус орбиты Юпитера при обращении его вокруг Солнца в 5,2 раза больше радиуса орбиты Земли. Считая орбиты планет круговыми, определите отношение средней линейной скорости движения Земли по орбите к средней линейной скорости Юпитера. Какое время будет длиться год на Юпитере относительно земного года?

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

На планеты действует сила тяготения:

где G — гравитационная постоянная,

M — масса планеты,

МС — масса Солнца,

R — радиус орбиты планеты.

Центростремительное ускорение планеты:

Согласно II закону Ньютона:

Линейная скорость Земли по орбите:

Линейная скорость Юпитера по орбите:

Искомое отношение скоростей:

Период обращения Земли вокруг Солнца:

Период обращения Юпитера вокруг Солнца:

Год на Юпитере относительно земного года:

Задача 3. На некоторой планете, имеющей правильную шарообразную форму, тела на экваторе невесомы. Определите среднюю плотность вещества планеты, если период ее вращения составляет 43200 с.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

Запишем II закон Ньютона:

В проекциях на ось Ох:

По III закону Ньютона:

Центростремительное ускорение:

Линейная скорость вращения:

Cила тяготения:

где G — гравитационная постоянная,

M — масса планеты,

m — масса тела,

R — радиус планеты.

Тогда получаем

Плотность планеты:

Объём планеты

Тогда получаем

Ответ: 76 кг/м3.

0
1938

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт