Номер 2, страница 95 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 28. Сила тяжести и сила всемирного тяготения. Глава 3. Силы в механике - номер 2, страница 95.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Расстояние между центрами шаров, $r = 1$ м

Масса первого шара, $m_1 = 1$ кг

Масса второго шара, $m_2 = 1$ кг

Гравитационная постоянная, $G \approx 6,67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2}$

Найти:

Силу всемирного тяготения, $F - ?$

Решение:

Для определения силы гравитационного взаимодействия между двумя шарами используется закон всемирного тяготения Ньютона, который выражается следующей формулой:

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

где $F$ – сила тяготения, $G$ – гравитационная постоянная, $m_1$ и $m_2$ – массы взаимодействующих тел, а $r$ – расстояние между их центрами.

Подставим в формулу заданные значения:

$F \approx 6,67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2} \cdot \frac{1\ кг \cdot 1\ кг}{(1\ м)^2}$

Выполним вычисления:

$F \approx 6,67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{1}{1} Н$

$F \approx 6,67 \cdot 10^{-11} Н$

Теперь сравним полученный результат с предложенными вариантами ответов:

1) 1 Н

2) 0,001 Н

3) $7 \cdot 10^{-5}$ Н

4) $7 \cdot 10^{-11}$ Н

Наше расчетное значение $6,67 \cdot 10^{-11}$ Н наиболее близко к варианту 4) $7 \cdot 10^{-11}$ Н. Такое расхождение обычно возникает из-за использования в учебных задачах округленного значения гравитационной постоянной. Если принять $G \approx 7 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2}$, то результат будет в точности соответствовать варианту 4.

Следовательно, правильным ответом является вариант 4.

Ответ: $7 \cdot 10^{-11}$ Н.