БЫСТР Спутник весит 1,4 × 10 ^ 4 кг и находится на орбите на расстоянии 6800 км от центра Земли. (Масса Земли 6 × 10 ^ 24 кг, G = 6,67 × 10 ^ -11) Рассчитайте силу тяжести между спутником и Землей.
Чтобы рассчитать силу тяжести между спутником и Землей, мы можем использовать закон всемирного тяготения, который устанавливает, что сила тяготения между двумя объектами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета силы тяжести выглядит следующим образом:
F = (G * m1 * m2) / d^2,
где F - сила тяжести, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы двух объектов, d - расстояние между объектами.
В нашем случае, первый объект - Земля, а второй - спутник.
Для расчета силы тяжести между спутником и Землей, нам необходимо знать:
- массу Земли (m1) = 6 × 10^24 кг,
- массу спутника (m2) = 1,4 × 10^4 кг,
- гравитационную постоянную G = 6,67 × 10^(-11) Н·м^2/кг^2,
- расстояние между спутником и центром Земли (d) = 6800 км = 6800 × 10^3 м.
Теперь мы можем подставить эти значения в формулу и рассчитать силу тяжести:
Перед тем, как делить между собой, упростим числитель и знаменатель:
- разделим наше число на 1000: 56,012 / 1000 = 0,056012,
- знаменатель также разделим на 1000: 46240000 / 1000 = 46240.
Теперь подставим упрощенные значения обратно в формулу:
Формула для расчета силы тяжести выглядит следующим образом:
F = (G * m1 * m2) / d^2,
где F - сила тяжести, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы двух объектов, d - расстояние между объектами.
В нашем случае, первый объект - Земля, а второй - спутник.
Для расчета силы тяжести между спутником и Землей, нам необходимо знать:
- массу Земли (m1) = 6 × 10^24 кг,
- массу спутника (m2) = 1,4 × 10^4 кг,
- гравитационную постоянную G = 6,67 × 10^(-11) Н·м^2/кг^2,
- расстояние между спутником и центром Земли (d) = 6800 км = 6800 × 10^3 м.
Теперь мы можем подставить эти значения в формулу и рассчитать силу тяжести:
F = (6,67 × 10^(-11) Н·м^2/кг^2) * (6 × 10^24 кг) * (1,4 × 10^4 кг) / (6800 × 10^3 м)^2.
Вначале, давайте упростим числитель:
(6,67 × 6 × 1,4) * (10^(-11) * 10^24 * 10^4) кг^2 / м^2.
Подсчитаем численное значение в скобках:
6,67 × 6, × 1,4 = 56,012.
Теперь подсчитаем значение во второй скобке:
10^(-11) * 10^24 * 10^4 = 10^(24-11+4) = 10^17.
Теперь у нас есть числитель: 56,012 * 10^17 кг^2/м^2.
Теперь подсчитаем знаменатель:
(6800 × 10^3 м)^2 = 6800^2 * (10^3 м)^2 = 46240000 * 10^(3*2) м^2.
Мы можем упростить 10^(3*2) до 10^6, так как 3*2 = 6.
Итак, знаменатель равен: 46240000 * 10^6 м^2.
Теперь мы можем подставить числитель и знаменатель обратно в формулу:
F = (56,012 * 10^17 кг^2/м^2) / (46240000 * 10^6 м^2).
Перед тем, как делить между собой, упростим числитель и знаменатель:
- разделим наше число на 1000: 56,012 / 1000 = 0,056012,
- знаменатель также разделим на 1000: 46240000 / 1000 = 46240.
Теперь подставим упрощенные значения обратно в формулу:
F = (0,056012 * 10^17 кг^2/м^2) / (46240 * 10^6 м^2).
После упрощения числителя и знаменателя:
F = (0,056012 / 46240) * 10^(17-6) кг^2/м^2.
Теперь подсчитаем числитель:
0,056012 / 46240 = 0,00000121.
Используя правило для степеней: 10^(17-6) = 10^11.
Теперь мы можем подставить значение числителя и знаменателя обратно в формулу:
F = (0,00000121 кг^2/м^2) * 10^11.
Используя правило умножения степеней с одинаковыми основаниями, получим:
F = 0,00000121 * 10^11 кг^2/м^2.
Теперь у нас есть окончательный ответ:
F = 0,00000121 * 10^11 кг^2/м^2.
Полученное значение представляет собой силу тяжести между спутником и Землей.