Номер 5, страница 73 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 15. Закон всемирного тяготения. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 5, страница 73.

5. Приведите примеры проявления силы тяготения.

Запишите формулу, выражающую этот закон.

Закон, о котором идет речь, — это закон всемирного тяготения. Он гласит, что все тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически этот закон выражается следующей формулой: $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

где:

$F$ — сила гравитационного притяжения между двумя телами,

$G$ — гравитационная постоянная ($G \approx 6,67 \cdot 10^{-11} \frac{Н \cdot м^2}{кг^2}$),

$m_1$ и $m_2$ — массы взаимодействующих тел,

$r$ — расстояние между центрами масс этих тел.

Ответ: $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$.

5. Приведите примеры проявления силы тяготения.

Сила тяготения, или гравитация, является фундаментальной силой природы, и её проявления мы наблюдаем повсеместно.

Некоторые примеры:

1. Сила тяжести: сила, с которой Земля притягивает все находящиеся на ней или вблизи неё объекты (людей, здания, автомобили, падающее яблоко). Именно благодаря ей мы ходим по земле, а не улетаем в космос.

2. Движение небесных тел: Луна вращается вокруг Земли, а Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца именно под действием сил тяготения, которые удерживают их на своих орбитах.

3. Приливы и отливы: периодические колебания уровня воды в морях и океанах, вызванные гравитационным притяжением Луны и, в меньшей степени, Солнца.

4. Формирование космических объектов: звезды, планеты и целые галактики образуются благодаря тому, что гравитация собирает рассеянные в пространстве газ и пыль в массивные объекты.

5. Удержание атмосферы: гравитация Земли удерживает вокруг неё газовую оболочку — атмосферу, которая необходима для жизни.

Ответ: Падение тел на Землю, движение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, существование приливов и отливов, удержание атмосферы планетами.

6. Притягивается ли Земля к висящему яблоку?

Да, безусловно, притягивается. Согласно третьему закону Ньютона, действие равно противодействию. Это означает, что сила, с которой Земля притягивает к себе яблоко, в точности равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой яблоко притягивает к себе Землю.

Обозначим силу, действующую на яблоко со стороны Земли, как $F_{З \to Я}$, а силу, действующую на Землю со стороны яблока, как $F_{Я \to З}$. Тогда:

$|F_{З \to Я}| = |F_{Я \to З}|$

Причина, по которой мы видим падение яблока на Землю, а не движение Земли к яблоку, кроется в их колоссальной разнице в массах. Согласно второму закону Ньютона, ускорение ($a$), которое получает тело, обратно пропорционально его массе ($m$) при одинаковой силе ($F$): $a = F/m$.

Поскольку сила $F$ одинакова для обоих тел, а масса Земли ($m_З$) неизмеримо больше массы яблока ($m_Я$), ускорение Земли ($a_З = F/m_З$) будет во столько же раз меньше ускорения яблока ($a_Я = F/m_Я$). Это ускорение Земли является настолько ничтожным, что его невозможно измерить или заметить.

Ответ: Да, Земля притягивается к висящему яблоку с силой, равной по модулю силе притяжения яблока к Земле. Однако из-за огромной массы Земли её ответное движение (ускорение) пренебрежимо мало и незаметно.