Номер 1, страница 67 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Верно ли, что притяжение тел к Земле является одним из примеров всемирного тяготения?

1. Да, это утверждение абсолютно верно. Притяжение любого тела к Земле, которое мы называем силой тяжести, является частным случаем проявления закона всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном, гласит, что все тела во Вселенной, обладающие массой, притягиваются друг к другу. Сила этого притяжения ($F$) прямо пропорциональна произведению масс взаимодействующих тел ($m_1$ и $m_2$) и обратно пропорциональна квадрату расстояния ($r$) между их центрами. Математически это выражается формулой:

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

где $G$ — гравитационная постоянная.

В случае притяжения тела к Земле, одним телом ($m_1$) является сама планета Земля с массой $M_З$, а вторым телом ($m_2$) — любой объект, находящийся на её поверхности или вблизи неё, с массой $m$. Расстояние $r$ между их центрами в этом случае приблизительно равно радиусу Земли $R_З$. Таким образом, сила тяжести — это гравитационная сила между Землёй и телом.

Ответ: Да, верно. Притяжение тел к Земле — это проявление закона всемирного тяготения.

2. Сила тяжести, действующая на тело, изменяется в зависимости от его местоположения. В соответствии с законом всемирного тяготения, её величина зависит от расстояния до центра Земли.

Сила тяжести ($F_{тяж}$) определяется формулой:

$F_{тяж} = G \frac{M_З m}{r^2}$

где $M_З$ — масса Земли, $m$ — масса тела, а $r$ — расстояние от центра Земли до тела.

Из этой формулы следует, что сила тяжести обратно пропорциональна квадрату расстояния ($F_{тяж} \sim \frac{1}{r^2}$). Это приводит к следующим эффектам:

• С высотой: При увеличении расстояния $r$ (например, при подъёме на высоту $h$ над поверхностью, где $r = R_З + h$), знаменатель дроби увеличивается, а значит, сила тяжести уменьшается. Например, на высоте, равной радиусу Земли ($h = R_З$), сила тяжести будет в 4 раза меньше, чем на поверхности, так как расстояние станет в 2 раза больше ($r = 2R_З$), а его квадрат — в 4 раза больше.

• В зависимости от широты: Земля не является идеальной сферой — она слегка сплюснута у полюсов. Полярный радиус немного меньше экваториального, поэтому на полюсах (где расстояние до центра меньше) сила тяжести немного больше, чем на экваторе.

• Из-за вращения Земли: На величину силы тяжести также влияет центробежная сила, возникающая из-за суточного вращения планеты. Эта сила максимальна на экваторе и направлена от центра Земли, что дополнительно уменьшает результирующую силу тяжести. На полюсах центробежная сила равна нулю.

Таким образом, сила тяжести не является постоянной величиной; она зависит от высоты над уровнем моря и географической широты.

Ответ: Сила тяжести уменьшается с увеличением расстояния от центра Земли (например, с набором высоты) и незначительно изменяется в зависимости от географической широты (она больше на полюсах и меньше на экваторе).