Главная >> Задачник по физике 9 класс. Генденштейн

Механические явления

Закон всемирного тяготения

Так человека яблоко сгубило,
Но яблоко его же и спасло, —
Ведь Ньютона открытие разбило
Неведенья мучительное зло.
Дорогу к новым звездам проложило
И новый выход страждущим дало.
Уж скоро мы, природы властелины,
И на луну пошлем свои машины!

Дж. Байрон. Дон Жуан

Пример решения задачи

Используя закон всемирного тяготения, можно определять массы космических тел. В качестве примера оценим массу Солнца, считая расстояние между Солнцем и Землей равным 150 млн км. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 30 км/с.

Р е ш е н и е. Центростремительное ускорение Земли при ее движении вокруг Солнца Это же ускорение можно найти из второго закона Ньютона и закона всемирного тяготения:

Отсюда находим массу Солнца:

Проверим единицы величин:

Подставим числовые значения:

О т в е т: масса Солнца 2 • 10³⁰ кг.

Устная разминка

10.1. Существуют ли силы тяготения между Луной и Солнцем?

10.2. Какая сила вызывает образование лавин и камнепадов в горах (рис. 99)?

10.3. Под действием какой силы изменяется направление движения искусственных спутников Земли (рис. 100)?

10.4. Как бы двигались планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно исчезла?

10.5. Почему мы не замечаем притяжения окружающих нас тел друг к другу, хотя притяжение этих же тел к Земле наблюдать легко?

10.6. Как изменяются сила тяжести и ускорение свободного падения при удалении от Земли?

10.7. Как изменится сила притяжения между двумя однородными шарами, если расстояние между их центрами уменьшить в 2 раза? увеличить в 3 раза?

10.8. Во сколько раз сила притяжения Землей искусственного спутника больше на поверхности Земли, чем на высоте трех земных радиусов над ее поверхностью?

10.9. Как направлены скорость и ускорение спутника, движущегося по круговой орбите?

10.10. Зависит ли скорость движения искусственного спутника Земли от его массы?

10.11. Два одинаковых спутника обращаются вокруг Земли по круговым орбитам, радиусы которых в 2 и 4 раза больше радиуса Земли. Во сколько раз отличаются силы притяжения спутников к Земле?

10.12. Какова природа сил, вызывающих приливы и отливы в морях и океанах на Земле (рис. 101)?

10.13. Притягивает ли Землю бегущий по ее поверхности футболист? летящий самолет? космонавт, находящийся вблизи орбитальной станции (рис. 102)?

10.14. Камень подбросили вертикально вверх. Изменяется ли во время полета сила тяготения, действующая на камень со стороны Земли?

10.15. Вода в водопаде движется вниз под действием силы тяжести (рис. 103). А в каких случаях капли или потоки воды движутся в направлении, противоположном направлению силы тяжести? Приведите примеры.

1 уровень >>>