Fizyka dla każdego
Pole grawitacyjne · 1 min czytania

Zadanie 6 - Pole Grawitacyjne - Prawo grawitacji Newtona

Opublikowano: 13.03.2012 · Ostatnio zmieniany: 13.03.2012
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze (0)

Oceń ten artykuł: od 1 do 5 gwiazdek
(3 głosy) . Średnia ocena: 5.00 z 5.

Kliknij gwiazdkę, aby od razu oddać ocenę. Klawiaturą wybierz gwiazdkę klawiszem Tab i naciśnij Enter lub spację. Jeden głos na materiał z danej przeglądarki.

Statek kosmiczny o masie 50 t po wyłączeniu silników przeleciał w pobliżu Marsa. W pewnej chwili t0 statek przelatywał na wysokości 500 km nad powierzchnią planety. Masa Marsa wynosi 6,4·10^23 kg, a jego promień 3,4·10^6 m.

Oblicz wartość przyspieszenia swobodnego spadku na powierzchni Marsa.


Według prawa grawitacji powszechnej Newtona dwa punkty materialne  o masach m1 i m2 wzajemnie działają na siebie siłą:
F=\frac{G m_1 m_2}{r^2}    (1)
r - odległość punktów materialnych [m]
G - stała grawitacji [G=6,6738\cdot 10^{-11}m^3kg^{-1}s^{-2}]

W naszym zadaniu oznaczymy: M - masa marsa m - masa pojazdu rm - promiemień marsa
Wzór 1) ma teraz wygląd:

F=\frac{GMm}{r^2}

Do (1) wstawiamy wzór z drugiej zasady dynamiki Newtona, siła działająca na punkt materialny jest proporcjonalna do iloczynu masy i przyspieszenia jakie mu nadaje:
F=ma    (2)

Po wstawieniu 2) do 1) mamy:
a=\frac{GM}{r^2_m}

r=rm+h czyli wzór na przyspieszenie grawitacje czyli przyspieszenie swobodnego spadku na powierzchni  marsa. Do wzoru wstawiamy dane w odpowiednich jednostkach czyli m, kg, s
h=500km=5 \cdot 10^2 \cdot 10^3=5 \cdot 10^5m

a=\frac{G \cdot M}{(rm)^2}     (3)

Tutaj możemy wstawić do wzoru jednostki i sprawdzić czy otrzymamy
a[\frac{m}{s^2}]=[ms^{-2}]
a=m^3 kg^{-1}s^{-2} \cdot kg \cdot m^{-2}=m^{3-2} \cdot kg^{-1+1} \cdot s^{-2}=[m \cdot s^{-2}]
Działanie na jednostkach wykazało prawidłowość wzoru. Wstawiamy dane do (3)

a=\frac{6,6738 \cdot 10^{-11} \cdot 6,4 \cdot 10^{23}}{(3,4 \cdot 10^6)^2}=3,695m \cdot s^{-2}

Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

☺ Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.