Какое значение ускорения свободного падения g можно вычислить, если известно, что g=9.8 м/с², R=Rз/2, масса Земли Mз=6*10^24 кг и радиус R=3.8*10^8 м? Какое значение потенциала U можно определить в этом случае?

Физика Колледж Законы всемирного тяготения и движение тел под действием силы тяжести ускорение свободного падения значение g масса Земли радиус Земли потенциал U физика 12 класс формулы физики гравитация законы физики расчет g Новый

Для начала давайте разберёмся с формулой для ускорения свободного падения g. Ускорение свободного падения на поверхности планеты можно вычислить по формуле:

g = G * M / R²

где:

• G - гравитационная постоянная, примерно 6.674 * 10^-11 Н·м²/кг²;
• M - масса планеты (в данном случае Земли);
• R - радиус планеты (или расстояние от центра планеты до объекта).

В вашем случае мы знаем, что:

• Mз = 6 * 10^24 кг;
• R = 3.8 * 10^8 м.

Теперь подставим эти значения в формулу для g:

1. Подставляем значения:
2. g = (6.674 * 10^-11) * (6 * 10^24) / (3.8 * 10^8)².
3. Сначала вычислим R²: (3.8 * 10^8)² = 1.444 * 10^17 м².
4. Теперь подставим это значение в уравнение:
5. g = (6.674 * 10^-11 * 6 * 10^24) / (1.444 * 10^17).
6. Вычисляем числитель: 6.674 * 6 = 40.044, затем 40.044 * 10^-11 * 10^24 = 40.044 * 10^13.
7. Теперь делим: g = (40.044 * 10^13) / (1.444 * 10^17) ≈ 2.77 м/с².

Теперь давайте определим значение потенциала U. Потенциал гравитационного поля можно вычислить по формуле:

U = -G * M / R

Подставляем известные значения:

1. U = - (6.674 * 10^-11) * (6 * 10^24) / (3.8 * 10^8);
2. Сначала вычисляем числитель: 6.674 * 6 = 40.044, затем 40.044 * 10^-11 * 10^24 = 40.044 * 10^13;
3. Теперь делим: U = - (40.044 * 10^13) / (3.8 * 10^8) ≈ -1.05 * 10^6 Дж/кг.

Таким образом, мы получили:

• Ускорение свободного падения g ≈ 2.77 м/с²;
• Потенциал U ≈ -1.05 * 10^6 Дж/кг.