Номер 1, страница 91 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Гравитационные явления. Параграф 20. Гравитационная постоянная. Вопросы - номер 1, страница 91.

Условие.

1. В чём заключается физический смысл гравитационной постоянной?

Решение.

1. Физический смысл гравитационной постоянной $\text{G}$ вытекает из закона всемирного тяготения, который был сформулирован Исааком Ньютоном. Закон описывает силу гравитационного притяжения $\text{F}$ между двумя материальными точками с массами $m_1$ и $m_2$, находящимися на расстоянии $\text{r}$ друг от друга:

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

В этой формуле $\text{G}$ является коэффициентом пропорциональности, который не зависит от масс тел, расстояния между ними или среды, в которой они находятся. $\text{G}$ — это фундаментальная физическая константа.

Чтобы понять физический смысл этой постоянной, рассмотрим частный случай, когда взаимодействующие тела имеют единичные массы и находятся на единичном расстоянии друг от друга в системе СИ. Пусть $m_1 = 1$ кг, $m_2 = 1$ кг, а расстояние $r = 1$ м.

Подставим эти значения в формулу закона всемирного тяготения:

$F = G \frac{1 \cdot 1}{1^2}$

Отсюда получаем, что $F = G$.

Таким образом, физический смысл гравитационной постоянной заключается в том, что она численно равна силе гравитационного притяжения между двумя телами массой 1 кг каждое, центры которых находятся на расстоянии 1 м друг от друга.

Значение гравитационной постоянной очень мало и составляет приблизительно $G \approx 6.67 \times 10^{-11} \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{кг}^2}$. Эта малость объясняет, почему гравитационные силы между обычными, неастрономическими объектами практически неощутимы.

Ответ: Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются друг к другу две материальные точки массой по 1 кг каждая, находящиеся на расстоянии 1 м одна от другой.