1. Какова величина гравитационной силы между двумя космическими кораблями массой 10 тонн каждый, находящимися

  • 62
1. Какова величина гравитационной силы между двумя космическими кораблями массой 10 тонн каждый, находящимися на расстоянии 100 метров друг от друга?
2. Как изменится вес человека массой 80 кг, когда он поднимается вверх в лифте с ускорением 2 м/с²?
3. Почему у стрит-рейсеров руль гоночного велосипеда расположен низко?
4. Возможно ли, что человек, бегущий на значительной скорости, ощущает состояние невесомости?
5. Какова величина силы тяжести, действующей на тело массой 400 грамм?
6. Какова масса второго шара, если два шара массой 10 килограмм и 1 метр друг от друга притягиваются с силой 33,35 × 10^-10 Н?
Ястребка_7025
2
1. Для вычисления величины гравитационной силы между двумя телами можно использовать формулу тяготения:

\[ F = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

Где F - гравитационная сила, G - гравитационная постоянная (приблизительно равна \(6.67430 \times 10^{-11}\) м²/кг²), \(m_1\) и \(m_2\) - массы тел, а r - расстояние между ними.

В данной задаче оба космических корабля имеют массу 10 тонн или 10000 кг. Расстояние между ними равно 100 метров или 100 м. Подставляя значения в формулу:

\[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \cdot \frac{{10000 \cdot 10000}}{{100^2}} \]

Решая эту формулу, получаем:

\[ F = 0.0000667430 \, \text{Н} \]

Таким образом, величина гравитационной силы между двумя космическими кораблями составляет 0.0000667430 Ньютон.

2. Когда человек поднимается вверх в лифте с ускорением, его вес может измениться. Для выяснения, как изменится вес, мы можем использовать второй закон Ньютона:

\[ F_{\text{нетто}} = m \cdot a \]

Где F_{\text{нетто}} - сила, действующая на тело (в данном случае это вес), m - масса тела и a - ускорение.

В данной задаче масса человека равна 80 кг, а ускорение лифта равно 2 м/с². Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ F_{\text{нетто}} = 80 \cdot 2 \]

Решая эту формулу, получаем:

\[ F_{\text{нетто}} = 160 \, \text{Н} \]

Таким образом, вес человека, когда он поднимается вверх в лифте с ускорением 2 м/с², равен 160 Ньютон.

3. Руль гоночного велосипеда у стрит-рейсеров расположен низко для того, чтобы улучшить устойчивость и контроль над велосипедом на высоких скоростях.

Расположение руля ближе к оси вращения в передней части велосипеда позволяет стрит-рейсерам облегчить управление велосипедом во время поворотов и снизить риск потери устойчивости при высокой скорости.

Это связано с принципом сохранения момента импульса. Расположение руля низко и ближе к передней оси велосипеда позволяет стрит-рейсерам производить меньше усилий для контроля велосипеда и легче управлять им на малых углах наклона. Таким образом, низкое расположение руля улучшает управляемость и общую стабильность гоночного велосипеда.

4. Нет, человек, бегущий на значительной скорости, не ощущает состояния невесомости. Состояние невесомости ощущается только во время свободного падения, когда на тело не действуют никакие силы поддержания.

Во время бега на большой скорости на человека все еще действуют силы трения, сопротивления воздуха и гравитационная сила, также известная как сила тяжести. Таким образом, человек не ощущает состояния невесомости, так как на него действуют силы, не позволяющие ему свободно парить или лететь.

5. Для вычисления величины силы тяжести можно использовать формулу:

\[ F = m \cdot g \]

Где F - сила тяжести, m - масса тела и g - ускорение свободного падения.

В данной задаче масса тела равна 400 грамм или 0.4 кг. Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается равным приблизительно 9.8 м/с². Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ F = 0.4 \cdot 9.8 \]

Решая эту формулу, получаем:

\[ F = 3.92 \, \text{Н} \]

Таким образом, величина силы тяжести, действующей на тело массой 400 грамм, составляет 3.92 Ньютон.

6. Чтобы вычислить массу второго шара, мы можем использовать формулу гравитационной силы:

\[ F = G \cdot \frac{{m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

Где F - гравитационная сила, G - гравитационная постоянная, \(m_1\) и \(m_2\) - массы тел, а r - расстояние между ними.

Мы знаем, что первый шар имеет массу 10 килограмм и находится на расстоянии 1 метра от второго шара. Давайте предположим, что масса второго шара равна M. Подставим известные значения в формулу:

\[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \cdot \frac{{10 \cdot M}}{{1^2}} \]

Разрешим эту формулу относительно M:

\[ M = \frac{{F \cdot 1^2}}{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 10}} \]

Таким образом, масса второго шара составит:

\[ M = \frac{{F}}{{6.67430 \times 10^{-10}}} \]