Номер 38, страница 82, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава II. Динамика. Параграф 7. Силы тяготения - номер 38, страница 82.

Условие.

38. С какими по модулю силами взаимодействуют два однородных шара массой 4 кг каждый, если расстояние между их центрами равно 20 м?

Решение 2.

Дано:

$m_1 = 4$ кг (масса первого шара)

$m_2 = 4$ кг (масса второго шара)

$r = 20$ м (расстояние между центрами шаров)

$G \approx 6.67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2}$ (гравитационная постоянная)

Все данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

$\text{F}$ - ? (модуль силы взаимодействия)

Решение:

Для определения силы гравитационного взаимодействия между двумя однородными шарами воспользуемся законом всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону, сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между их центрами.

Формула закона всемирного тяготения:

$F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}$

Подставим известные значения в формулу:

$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \frac{4 \cdot 4}{20^2}$

Выполним вычисления:

$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \frac{16}{400}$

$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot 0.04$

$F = 0.2668 \cdot 10^{-11}$ Н

Приведем ответ к стандартному виду:

$F = 2.668 \cdot 10^{-12}$ Н

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Поэтому оба шара взаимодействуют с силой, равной по модулю $2.668 \cdot 10^{-12}$ Н.

Ответ: $2.668 \cdot 10^{-12}$ Н.