Два маленьких шарика массой \(m\) каждый находятся на расстоянии \(r\) друг от друга и притягиваются с силой \(F\). Чему равна сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них \(\frac{m}{2}\), а расстояние между их центрами \(2r\)?
1) \(\frac{F}{2}\)
2) \(\frac{F}{4}\)
3) \(\frac{F}{8}\)
4) \(\frac{F}{16}\)
По условию задачи сила гравитационного притяжения \( F \) выражается формулой:
\(F = G \cdot \frac{m^2}{r^2},\)
а для нового случая сила \( F_2 \) вычисляется как:
\(F_2 = G \cdot \frac{\left(\frac{m}{2}\right)^2}{(2r)^2}.\)
Найдём отношение сил \( \frac{F}{F_2} \):
\(\frac{F}{F_2} = \frac{G \cdot \frac{m^2}{r^2}}{G \cdot \frac{\left(\frac{m}{2}\right)^2}{(2r)^2}} = \frac{m^2 / r^2}{\frac{m^2}{4} / 4r^2}.\)
Упростим выражение:
\(\frac{F}{F_2} = \frac{m^2}{r^2} \cdot \frac{4 \cdot 4r^2}{m^2} = 16.\)
Следовательно:
\(F_2 = \frac{1}{16} F\).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Два маленьких шарика массой \(m\) каждый находятся на расстоянии \(r\) друг от друга и притягиваются с силой \(F\). Чему равна сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них \(\frac{m}{2}\), а расстояние между их центрами \(2r\)? 1) \(\frac{F}{2}\) 2) \(\frac{F}{4}\) 3) \(\frac{F}{8}\) 4) \(\frac{F}{16}\)