Номер 3, страница 156 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 26. Закон всемирного тяготения. Движение планет и искусственных спутников. Глава 3. Динамика. Механика - номер 3, страница 156.

Условие.

3. От чего зависит сила гравитационного взаимодействия двух однородных шарообразных тел?

Решение.

Решение

Сила гравитационного взаимодействия двух однородных шарообразных тел описывается 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. Для однородных шарообразных тел их гравитационное поле вовне такое же, как если бы вся их масса была сосредоточена в центре.

Математически закон всемирного тяготения выражается формулой:

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

где:

$F$ – сила гравитационного взаимодействия;

$G$ – гравитационная постоянная, фундаментальная физическая константа;

$m_1$ и $m_2$ – массы двух взаимодействующих тел;

$r$ – расстояние между центрами этих тел.

Из анализа формулы следует, что сила гравитационного взаимодействия зависит от следующих величин:

1. Масс взаимодействующих тел ($m_1$ и $m_2$). Сила притяжения прямо пропорциональна произведению масс тел. Это значит, что при увеличении массы любого из тел (или обоих сразу) сила гравитационного взаимодействия между ними возрастает.

2. Расстояния между центрами тел ($r$). Сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами тел. Это означает, что с увеличением расстояния сила взаимодействия быстро уменьшается. Например, если увеличить расстояние в 2 раза, сила уменьшится в 4 раза ($2^2$), а если увеличить расстояние в 3 раза, сила уменьшится в 9 раз ($3^2$).

Гравитационная постоянная $G$ является константой и не меняется, поэтому она не является параметром, от которого зависит сила в конкретной ситуации, а определяет "силу" самого гравитационного взаимодействия в природе.

Ответ: Сила гравитационного взаимодействия двух однородных шарообразных тел зависит от их масс и расстояния между их центрами. Она прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между их центрами.