Номер 9, страница 124, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Основы динамики. Параграф 28. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 9, страница 124.

Условие.

• Закон всемирного тяготения и природные процессы.

Решение.

Сила тяжести на других планетах.

Сила тяжести – это сила, с которой планета притягивает к себе тело, находящееся на её поверхности или вблизи неё. Она определяется по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения на данной планете.

Значение ускорения свободного падения $\text{g}$ зависит от массы и радиуса планеты. Это следует из закона всемирного тяготения, согласно которому сила притяжения между планетой массой $\text{M}$ и телом массой $\text{m}$ на её поверхности (на расстоянии $\text{R}$, равном радиусу планеты, от её центра) равна:

$F_{тяг} = G \frac{M \cdot m}{R^2}$

Здесь $\text{G}$ – гравитационная постоянная. Приравнивая два выражения для силы, получаем:

$mg = G \frac{M \cdot m}{R^2}$

Отсюда формула для ускорения свободного падения на планете:

$g = G \frac{M}{R^2}$

Поскольку у разных планет и других небесных тел масса $\text{M}$ и радиус $\text{R}$ различны, то и сила тяжести на их поверхности будет разной. Например, на Земле $g_{Земли} \approx 9.8 \text{ м/с}^2$. На Луне, которая имеет значительно меньшую массу и радиус, $g_{Луны} \approx 1.62 \text{ м/с}^2$, что примерно в 6 раз меньше. На Марсе $g_{Марса} \approx 3.71 \text{ м/с}^2$ (около 38% от земного). На Юпитере, газовом гиганте с огромной массой, $g_{Юпитера} \approx 24.8 \text{ м/с}^2$ (примерно в 2.5 раза больше, чем на Земле).

Таким образом, вес тела ($P = mg$) будет меняться от планеты к планете, в то время как его масса ($\text{m}$) останется неизменной.

Ответ: Сила тяжести на других планетах различна, так как она зависит от массы и радиуса планеты, которые определяют ускорение свободного падения на её поверхности согласно формуле $g = G \frac{M}{R^2}$.

Закон всемирного тяготения и природные процессы.

Закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном, гласит, что любые два тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

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

Этот фундаментальный закон лежит в основе многих природных процессов и явлений как в космических масштабах, так и на Земле. Основные из них:

– Движение небесных тел: Гравитация удерживает планеты на орбитах вокруг Солнца, спутники на орбитах вокруг планет, а также определяет траектории астероидов и комет. Солнечная система, галактики и скопления галактик существуют благодаря гравитационному взаимодействию.

– Морские приливы и отливы: Гравитационное притяжение Луны (и в меньшей степени Солнца) вызывает деформацию водной оболочки Земли, что приводит к регулярным подъемам и спадам уровня моря.

– Существование атмосферы: Сила тяжести планеты удерживает у её поверхности газовую оболочку – атмосферу. Планеты и спутники с малой массой (например, Луна или Меркурий) не могут удержать значительную атмосферу.

– Форма небесных тел: Крупные небесные тела (звёзды, планеты) имеют сферическую форму, потому что гравитация равномерно притягивает вещество к центру масс.

– Геологические процессы: Гравитация влияет на движение литосферных плит, вызывает оползни и обвалы, формирует течение рек.

– Формирование звёзд и планет: Звёзды образуются в результате гравитационного сжатия (коллапса) гигантских газопылевых облаков. Планеты формируются из остаточного материала протопланетного диска путём аккреции – постепенного слипания частиц под действием гравитации.

Ответ: Закон всемирного тяготения объясняет движение планет и звёзд, возникновение приливов и отливов на Земле, удержание атмосферы у планет, формирование их сферической формы и является ключевым фактором в процессах образования звёзд и планетных систем.