Номер 3, страница 97 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 29. Сила тяжести на других планетах. Глава 3. Силы в механике - номер 3, страница 97.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Можно ли утверждать, что ускорение свободного падения на Венере будет точно равно приведённому в тексте значению?

Нет, утверждать, что ускорение свободного падения на Венере будет точно равно приведённому в тексте значению, нельзя. Значение, указываемое в справочниках и учебниках, является усреднённым или рассчитанным для определённых идеализированных условий (например, на среднем радиусе планеты на уровне условной поверхности).

В реальности значение ускорения свободного падения в разных точках планеты будет немного отличаться. Это связано с несколькими факторами:

1. Форма планеты: Венера, как и другие планеты, не является идеальной сферой. Она слегка сплюснута у полюсов из-за вращения. Поэтому радиус на экваторе немного больше, чем на полюсах. Ускорение свободного падения, определяемое формулой $g = G \frac{M}{R^2}$, будет немного больше на полюсах (где радиус $R$ меньше) и меньше на экваторе (где радиус $R$ больше).

2. Высота над поверхностью: На вершине горы ускорение свободного падения будет меньше, чем в низине, так как расстояние до центра планеты $R$ будет больше.

3. Вращение планеты: Центробежная сила, возникающая из-за вращения планеты, направлена от оси вращения и частично «компенсирует» силу тяжести. Этот эффект максимален на экваторе и отсутствует на полюсах. Хотя Венера вращается очень медленно, этот эффект всё равно существует.

4. Неоднородность распределения массы: Плотность вещества в коре и мантии Венеры может быть неравномерной. Наличие более плотных пород под поверхностью в одной области и менее плотных в другой приведёт к локальным изменениям (аномалиям) гравитационного поля и, соответственно, ускорения свободного падения.

Ответ: Нет, нельзя, так как реальное значение ускорения свободного падения зависит от конкретного места на планете (широты, высоты над поверхностью), её формы, вращения и внутреннего строения.

Что ещё влияет на значение ускорения свободного падения?

На значение ускорения свободного падения влияют следующие фундаментальные и локальные факторы:

1. Масса ($M$) и радиус ($R$) небесного тела: Это основные параметры, определяющие ускорение свободного падения на поверхности согласно закону всемирного тяготения: $g = G \frac{M}{R^2}$, где $G$ — гравитационная постоянная.

2. Высота над поверхностью ($h$): С увеличением высоты расстояние до центра небесного тела ($R+h$) увеличивается, и ускорение свободного падения уменьшается.

3. Форма небесного тела: Отклонение формы от идеальной сферы (например, сплюснутость у полюсов) приводит к зависимости $g$ от географической широты.

4. Суточное вращение небесного тела: Вращение создаёт центробежное ускорение, которое направлено против гравитационного и уменьшает результирующее ускорение свободного падения. Этот эффект максимален на экваторе и равен нулю на полюсах.

5. Неоднородность плотности небесного тела: Локальные изменения плотности в недрах планеты (гравитационные аномалии) вызывают небольшие изменения $g$ в разных точках поверхности.

6. Гравитационное влияние других небесных тел: Например, притяжение Солнца и Луны на Земле (для Венеры — в основном Солнца) вызывает небольшие периодические изменения ускорения свободного падения, известные как приливные эффекты.

Ответ: На значение ускорения свободного падения влияют масса и радиус небесного тела, высота над поверхностью, форма тела, его суточное вращение, неоднородность распределения массы внутри него и гравитационное воздействие других космических тел.