Номер ?2, страница 124, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Основы динамики. Параграф 28. Лабораторные и исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 124.

Условие.

Влияет ли на происходящие дорожно-транспортные происшествия сила притяжения, действующая согласно закону всемирного тяготения между автомобилями? Ответ обоснуйте.

Решение.

Сила притяжения, действующая согласно закону всемирного тяготения между автомобилями, существует, но она настолько мала, что не оказывает практически никакого влияния на их движение и, следовательно, не может быть причиной дорожно-транспортных происшествий. Чтобы обосновать это, проведем расчет и сравним эту силу с другими силами, действующими на автомобиль.

Закон всемирного тяготения описывается формулой:
$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$
где $\text{F}$ – сила притяжения, $\text{G}$ – гравитационная постоянная, $m_1$ и $m_2$ – массы тел, а $\text{r}$ – расстояние между ними.

Дано:

Возьмем для примера два средних легковых автомобиля.
Масса первого автомобиля, $m_1 = 1500$ кг.
Масса второго автомобиля, $m_2 = 1500$ кг.
Расстояние между центрами масс автомобилей, $r = 2$ м.
Гравитационная постоянная, $G \approx 6.67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2}$.

Найти:

Силу гравитационного притяжения между автомобилями, $\text{F}$.

Решение:

Подставим значения в формулу закона всемирного тяготения:
$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2} \cdot \frac{1500 \text{ кг} \cdot 1500 \text{ кг}}{(2 \text{ м})^2}$
$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{2250000}{4} \text{ Н} = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot 562500 \text{ Н} \approx 3.75 \cdot 10^{-5} \text{ Н}$.
Полученная сила составляет всего 0.0000375 Ньютона.

Для сравнения, сила тяжести, действующая на один автомобиль со стороны Земли, равна:
$F_{тяж} = m \cdot g = 1500 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} = 14700 \text{ Н}$.
Даже незначительная сила, например, легкое дуновение ветра или малейший уклон дороги, будет в тысячи и миллионы раз превосходить силу гравитационного притяжения между автомобилями. Силы же, которые определяют движение автомобиля (сила тяги двигателя, сила торможения, сила трения), измеряются сотнями и тысячами ньютонов.
Таким образом, гравитационное взаимодействие между автомобилями является пренебрежимо малым и не оказывает никакого заметного влияния на траекторию их движения.

Ответ: Нет, сила притяжения между автомобилями не влияет на происходящие дорожно-транспортные происшествия, так как ее величина ничтожно мала по сравнению с другими силами, действующими на автомобиль (силой тяги, силой трения, силой сопротивления воздуха и т.д.), и не способна изменить его траекторию движения.