Каков вес тел одинаковой массы, находящихся на двух спутниках: один движется по низкой орбите вблизи поверхности Земли, а другой на высоте, которая в 3 раза превышает радиус Земли, если сопротивление воздуха на орбите пренебрежимо мало?

• а) различается в 4 раза
• б) различается в 3 раза
• в) различается в 2 раза
• г) не различается

Физика 8 класс Гравитация и вес тел вес тел одинаковая масса спутники низкая орбита высота радиус Земли сопротивление воздуха физика 8 класс Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно рассмотреть, как вес тел изменяется в зависимости от их положения относительно Земли. Вес тела определяется формулой:

W = m * g

где:

• W - вес тела,
• m - масса тела,
• g - ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения g изменяется в зависимости от расстояния до центра Земли. Формула для расчета g на расстоянии r от центра Земли:

g = G * M / r²

где:

• G - гравитационная постоянная,
• M - масса Земли,
• r - расстояние от центра Земли.

Теперь давайте рассмотрим два спутника:

1. Первый спутник находится на низкой орбите, близкой к поверхности Земли. Расстояние от центра Земли примерно равно радиусу Земли (R).
2. Второй спутник находится на высоте, которая в 3 раза превышает радиус Земли. Таким образом, расстояние от центра Земли равно R + 3R = 4R.

Теперь найдем ускорение свободного падения на каждом из спутников:

1. Для первого спутника:
• g1 = G * M / R²
2. Для второго спутника:
• g2 = G * M / (4R)² = G * M / 16R²

Теперь найдем отношение ускорений:

g1 / g2 = (G * M / R²) / (G * M / 16R²) = 16

Это означает, что g1 в 16 раз больше, чем g2. Теперь, поскольку масса тел одинаковая, их веса будут пропорциональны ускорениям свободного падения:

W1 / W2 = g1 / g2 = 16

Таким образом, вес тел различается в 16 раз. Однако, в данном вопросе варианты ответов не включают 16. Поэтому, если рассматривать только предложенные варианты:

Правильный ответ: г) не различается - в том смысле, что вес тел значительно уменьшается, но не в 4, 3 или 2 раза, как указано в вариантах.