👤

Siła wzajemnego przyciągania się ciał nazywana siłą grawitacji jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości pomiędzy ich środkami.

gdzie:
F – siła grawitacji
to stała grawitacji,
m1 i m2 – masy oddziałujących ciał,
R – odległość pomiędzy środkami ciał.


Z przedstawionego rysunku wynika, że siły z jaką masa pierwsza przyciąga masę drugą oraz masa druga przyciąga masę pierwszą są sobie równe lecz przeciwnie skierowane. Wynika
to z trzeciej zasady dynamiki. Jabłko przyciąga Ziemię tak samo mocno jak Ziemia jabłko, jednak skutki działania siły grawitacji w przypadku Ziemi są niezauważalne, gdyż ma ona bardzo dużą masę w porównaniu z masą jabłka, a więc trudniej jest ją wprawić w ruch (Ziemia ma większą bezwładność).

Prawo powszechnego ciążenia – przykład.
Zadanie 1. Dwóch uczniów o jednakowych masach równych 50 kg znajduje się w odległości 2 m od siebie. Ile wynosi wartość siły grawitacji pomiędzy nimi?

Dane: Szukane:
m1 = m2 = m = 50kg F = ?
R = 2m
F1 = 1N
Rozwiązanie:
Z prawa powszechnej grawitacji wynika, że:

F = G = 6,67 10 -11 = 4168,75 10 -11 N 4,2 10 -8 N
Odp. Siła grawitacji wynosi 4,2 10 -8 N

Zadanie do rozwiązania:
Oblicz siłę, jaką Ziemia (o masie 6 1024 kg i promieniu 6400 km = 6,4 106 m) przyciąga leżące na jej powierzchni ciało o masie 1 kg.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

Siła wynosi 9,77 N

Szczegółowe wyjaśnienie:

Dane                                                                                     Szukane

M - masa Ziemi , [tex]M = 6 * 10^{24} kg[/tex]                                           F = ?

m - masa ciała  ,  m = 1 kg

R - odległość  , [tex]R = 6,4 * 10^{6} m[/tex]

G - stała grawitacji , [tex]G = 6,67 *10^{-11}[/tex][tex]\frac{N*m^{2} }{kg^{2} }[/tex]

[tex]F= G*\frac{M*m}{R^{2} }[/tex] = [tex]6,67 *10^{-11}[/tex][tex]\frac{N*m^{2} }{kg^{2} }[/tex] * [tex]\frac{6 * 10^{24} kg *1kg}{(6,4 * 10^{6} m)^{2} }[/tex] = [tex]6,67 *10^{-11}[/tex][tex]\frac{N*m^{2} }{kg^{2} }[/tex] * [tex]\frac{6 * 10^{24} kg ^{2} }{(40,96 * 10^{12} m^{2} ) }[/tex]=

     = [tex]\frac{40,02 * 10^{13} }{(40,96 * 10^{12} ) }N[/tex] = 0,977 * 10N = 9,77 N

On Studier: Inne Pytanie