Номер 282, страница 45 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах. Законы движения и взаимодействия тел - номер 282, страница 45.
№282 (с. 45)
Условие. №282 (с. 45)
скриншот условия

282. На какой высоте над поверхностью Земли сила тяжести, действующая на тело, будет в 2 раза меньше, чем на её поверхности?
Решение. №282 (с. 45)
Дано:
$F_1 / F_2 = 2$
$R_З \approx 6400$ км
В системе СИ:
$R_З = 6.4 \cdot 10^6$ м
Найти:
$h$ — ?
Решение:
Сила тяжести, действующая на тело, описывается законом всемирного тяготения:
$F = G \frac{M m}{r^2}$
где $G$ — гравитационная постоянная, $M$ — масса Земли, $m$ — масса тела, а $r$ — расстояние от центра Земли до тела.
На поверхности Земли расстояние $r$ равно радиусу Земли $R_З$. Сила тяжести на поверхности ($F_1$) равна:
$F_1 = G \frac{M m}{R_З^2}$
На высоте $h$ над поверхностью Земли расстояние от центра Земли до тела составляет $r = R_З + h$. Сила тяжести на этой высоте ($F_2$) равна:
$F_2 = G \frac{M m}{(R_З + h)^2}$
Согласно условию задачи, сила тяжести на поверхности в 2 раза больше, чем на высоте $h$:
$F_1 = 2 F_2$
Подставим выражения для сил в это соотношение:
$G \frac{M m}{R_З^2} = 2 \cdot G \frac{M m}{(R_З + h)^2}$
Сократим обе части уравнения на $G \cdot M \cdot m$:
$\frac{1}{R_З^2} = \frac{2}{(R_З + h)^2}$
Перевернем дроби или воспользуемся свойством пропорции, чтобы выразить $(R_З + h)^2$:
$(R_З + h)^2 = 2 R_З^2$
Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения. Так как речь идет о расстояниях, мы рассматриваем только положительные значения корня.
$R_З + h = \sqrt{2} R_З$
Теперь выразим искомую высоту $h$:
$h = \sqrt{2} R_З - R_З = R_З(\sqrt{2} - 1)$
Подставим числовые значения, используя $R_З \approx 6400$ км и $\sqrt{2} \approx 1.414$:
$h \approx 6400 \text{ км} \cdot (1.414 - 1) = 6400 \text{ км} \cdot 0.414 = 2649.6 \text{ км}$
Округлив, получаем:
$h \approx 2650$ км
Ответ: высота, на которой сила тяжести будет в 2 раза меньше, чем на поверхности Земли, составляет примерно 2650 км.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 282 расположенного на странице 45 к сборнику вопросов и задач 2022 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №282 (с. 45), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.