Два тела массами m1=2*10⁶ и m2, находящиеся на расстоянии 250м друг от друга, взаимодействуют с силой гравитационного притяжения 0,0007Н. Определите m2. Как изменится сила гравитационного
взаимодействия, если расстояние между телами увеличить в 2 раза?
F = G * (m1 * m2) / r^2
где F - сила гравитационного взаимодействия, G - гравитационная постоянная (приближенное значение G = 6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2), m1 и m2 - массы тел, r - расстояние между телами.
Перейдем к решению задачи.
1. Определение m2:
Из условия задачи известна сила гравитационного притяжения F = 0,0007 Н, масса тела m1 = 2 * 10^6 кг и расстояние между телами r = 250 м.
Подставим данные в формулу и найдем m2:
0,0007 Н = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * m2) / (250 м)^2
Упростим выражение:
0,0007 Н = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * m2) / 62500 м^2
Домножим обе части уравнения на 62500 м^2:
0,0007 Н * 62500 м^2 = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * m2)
43,75 Н * м^2 = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * m2)
Сократим единицы измерения:
43,75 = 6,67 * 10^(-11) * 2 * 10^6 * m2
43,75 = 13,34 * 10^(-5) * m2
Разделим обе части уравнения на 13,34 * 10^(-5):
m2 = 43,75 / (13,34 * 10^(-5))
m2 = 3281727,52 кг
Таким образом, масса второго тела m2 равна 3281727,52 кг.
2. Изменение силы гравитационного взаимодействия при увеличении расстояния в 2 раза:
Для определения изменения силы гравитационного взаимодействия при увеличении расстояния между телами в 2 раза, воспользуемся формулой для гравитационной силы:
F1 = G * (m1 * m2) / r1^2
F2 = G * (m1 * m2) / r2^2
где F1 и F2 - силы гравитационного взаимодействия при исходном и новом расстоянии соответственно, r1 и r2 - исходное и новое расстояния между телами.
Расстояние между телами r1 = 250 м. Тогда новое расстояние будет r2 = 2 * r1 = 2 * 250 м = 500 м.
Подставим данные в формулу и найдем F1 и F2:
F1 = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * 3281727,52 кг) / (250 м)^2
F2 = (6,67 * 10^(-11) Н * м^2 / кг^2) * (2 * 10^6 кг * 3281727,52 кг) / (500 м)^2
Вычислим значения F1 и F2 с помощью калькулятора или компьютера:
F1 ≈ 3,9 * 10^(-5) Н
F2 ≈ 9,8 * 10^(-6) Н
Таким образом, при увеличении расстояния между телами в 2 раза, сила гравитационного взаимодействия станет примерно в 4 раза слабее.