Номер 1, страница 19 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-16. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах. Вариант 1 - номер 1, страница 19.

Условие.

1. Как изменятся показания динамометра, к которому подвешен груз, если его перенести с подножия горы на её вершину? Ответ поясните.

Решение.

1. Решение

Динамометр измеряет силу тяжести, действующую на груз, то есть его вес $\text{P}$. Вес тела вычисляется по формуле $P = mg$, где $\text{m}$ — масса груза, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Масса груза является его внутренней характеристикой и не изменяется при перемещении.

Ускорение свободного падения $\text{g}$ зависит от расстояния до центра Земли. Согласно закону всемирного тяготения, сила притяжения груза к Земле (его вес) определяется формулой: $P = G\frac{M \cdot m}{R^2}$, где $\text{G}$ — гравитационная постоянная, $\text{M}$ — масса Земли, $\text{m}$ — масса груза, $\text{R}$ — расстояние от центра Земли до груза.

Из этих двух формул для веса следует, что $g = G\frac{M}{R^2}$.

При переносе груза с подножия горы на её вершину, расстояние $\text{R}$ от центра Земли до груза увеличивается. Так как $\text{R}$ находится в знаменателе формулы, увеличение расстояния приводит к уменьшению ускорения свободного падения $\text{g}$.

Поскольку масса $\text{m}$ груза не изменяется, а ускорение свободного падения $\text{g}$ на вершине горы становится меньше, то и вес груза $P = mg$ уменьшается. Следовательно, показания динамометра, измеряющего вес, также уменьшатся.

Ответ: Показания динамометра уменьшатся, так как на вершине горы ускорение свободного падения меньше, чем у её подножия, из-за большего расстояния до центра Земли.