Какое будет уменьшение ускорения свободного падения на поверхности Юпитера, если масса при этом же диаметре уменьшится

  • 54
Какое будет уменьшение ускорения свободного падения на поверхности Юпитера, если масса при этом же диаметре уменьшится в 3,1 раза? Ускорение свободного падения на Юпитере составляет 2,58м/с^2. Ответ округлите до десятых.
Vechnyy_Moroz
69
Для решения этой задачи нам потребуется использовать формулу ускорения свободного падения:

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

где \(g\) - ускорение свободного падения, \(G\) - гравитационная постоянная, \(M\) - масса планеты, \(r\) - радиус планеты.

Мы знаем, что ускорение свободного падения на Юпитере составляет 2,58 м/с\(^2\).

Теперь нам нужно учесть изменение массы и диаметра Юпитера. По условию задачи масса уменьшается в 3,1 раза. Поскольку масса планеты соотносится с её объемом, то каждое изменение массы приведет к изменению объема планеты в том же соотношении.

Диаметр планеты тесно связан с её радиусом. Если диаметр планеты уменьшается в 3,1 раза, то радиус планеты также будет уменьшаться в 1,55 раза (поскольку радиус равен половине диаметра).

Теперь мы можем внести эти изменения в формулу ускорения свободного падения:

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

где \(g"\) - новое ускорение свободного падения, \(M"\) - новая масса планеты, \(r"\) - новый радиус планеты.

Мы также знаем, что новая масса планеты (\(M"\)) будет составлять \(M/3,1\), а новый радиус планеты (\(r"\)) будет составлять \(r/1,55\).

Теперь заменим все эти значения в формуле и решим её:

\[g" = \frac{{G \cdot \frac{M}{3,1}}}{{(\frac{r}{1,55})^2}}\]

Раскроем скобки в знаменателе и упростим выражение:

\[g" = G \cdot \frac{{M \cdot 1,55^2}}{{r^2 \cdot 3,1}}\]

Далее, подставим известные значения:

\[g" = 2,58 \cdot \frac{{1,55^2}}{{3,1}}\]

Выполним вычисления:

\[g" = 2,58 \cdot \frac{{2,4025}}{{3,1}}\]

\[g" \approx 2,001 м/с^2\]

Итак, уменьшение ускорения свободного падения на поверхности Юпитера составит около 0,6 м/с\(^2\) (округляя до десятых).