Вопрос задан 14.01.2026 в 13:50. Предмет Физика. Спрашивает Ахметов Александр.

Между какими двумя из трёх тел, сделанных из одного и того же вещества, сила тяготения будет наибольшей? Почему? m1 = 2 кг, m2 = 4 кг, m3 = 12 кг.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Васильева Валерия.

Если тела сделаны из одного и того же вещества и касаются друг друга, то их радиусы пропорциональны кубическим корням из масс: Rm3R\propto \sqrt[3]{m}. Сила притяжения между двумя шарами тогда

Fmimj(Ri+Rj)2    mimj(mi3+mj3)2.F \propto \frac{m_i\,m_j}{(R_i+R_j)^2}\;\propto\; \frac{m_i\,m_j}{\big(\sqrt[3]{m_i}+\sqrt[3]{m_j}\big)^2}.

Посчитаем для пар:

  • m1=2m_1=2 и m2=4m_2=4: 231,26\sqrt[3]{2}\approx1{,}26, 431,59\sqrt[3]{4}\approx1{,}59
    F1,224(1,26+1,59)28(2,85)20,99F_{1,2}\propto \dfrac{2\cdot4}{(1{,}26+1{,}59)^2}\approx \dfrac{8}{(2{,}85)^2}\approx0{,}99.

  • m1=2m_1=2 и m3=12m_3=12: 1232,29\sqrt[3]{12}\approx2{,}29
    F1,3212(1,26+2,29)224(3,55)21,91F_{1,3}\propto \dfrac{2\cdot12}{(1{,}26+2{,}29)^2}\approx \dfrac{24}{(3{,}55)^2}\approx1{,}91.

  • m2=4m_2=4 и m3=12m_3=12: 431,59\sqrt[3]{4}\approx1{,}59, 1232,29\sqrt[3]{12}\approx2{,}29
    F2,3412(1,59+2,29)248(3,88)23,19F_{2,3}\propto \dfrac{4\cdot12}{(1{,}59+2{,}29)^2}\approx \dfrac{48}{(3{,}88)^2}\approx3{,}19.

Максимальная сила получается между телами масс 44 кг и 1212 кг. Причина: при одинаковой плотности расстояние между центрами (при контакте) растёт как сумма кубических корней масс, а числитель растёт как произведение масс; для более тяжёлой пары выигрыш в произведении превышает рост расстояния в квадрате.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос