Номер 3, страница 95 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 28. Сила тяжести и сила всемирного тяготения. Глава 3. Силы в механике - номер 3, страница 95.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Физический смысл гравитационной постоянной можно понять, рассмотрев закон всемирного тяготения. Этот закон описывает силу гравитационного притяжения $F$ между двумя телами с массами $m_1$ и $m_2$, находящимися на расстоянии $r$ друг от друга:

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

В этой формуле $G$ — это гравитационная постоянная, которая является фундаментальной физической константой и служит коэффициентом пропорциональности.

Чтобы определить физический смысл $G$, рассмотрим гипотетическую ситуацию. Пусть у нас есть два точечных тела, каждое массой 1 кг ($m_1 = 1 \text{ кг}$, $m_2 = 1 \text{ кг}$), и они находятся на расстоянии 1 м друг от друга ($r = 1 \text{ м}$). Если мы подставим эти значения в закон всемирного тяготения, то получим:

$F = G \frac{1 \text{ кг} \cdot 1 \text{ кг}}{(1 \text{ м})^2} = G \frac{1 \text{ кг}^2}{1 \text{ м}^2}$

Из этого равенства следует, что сила гравитационного притяжения $F$ в данном случае численно равна значению гравитационной постоянной $G$.

Таким образом, физический смысл гравитационной постоянной заключается в том, что она численно равна силе, с которой притягиваются два точечных тела массой 1 кг каждое, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга.

Значение гравитационной постоянной составляет примерно $G \approx 6.67 \times 10^{-11} \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{кг}^2}$. Малое значение этой константы объясняет, почему гравитационное взаимодействие между объектами повседневных масс незаметно и становится существенным только при взаимодействии тел с очень большими массами, таких как планеты и звезды.

Ответ: Гравитационная постоянная численно равна силе гравитационного притяжения между двумя точечными телами массой по 1 кг каждое, которые находятся на расстоянии 1 м друг от друга.