Вопрос задан 20.01.2025 в 14:57. Предмет Физика. Спрашивает Банкетов Егор.

Масса Луны примерно в 81 раз меньше массы Земли.Космическиц корабль находится в некоторый момент на отрезке, соединяющем центры Земли и Луны,и при этом он притягивает землю и луну с одинаковым по модулю силами.К центру какого из этих двух небесных тел корабль находится ближе?Во сколько раз?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Фролов Сергей.

Давайте разберем этот вопрос шаг за шагом.

Дано:

  1. Масса Луны примерно в 81 раз меньше массы Земли, то есть MЗемля=81MЛунаM_{\text{Земля}} = 81 \cdot M_{\text{Луна}}.
  2. Космический корабль притягивается к Земле и Луне с равными по модулю силами.

Решение:

Для начала напомним, что сила гравитационного притяжения между двумя телами массами MM и mm, находящимися на расстоянии rr, определяется законом всемирного тяготения:

F=GMmr2F = G \cdot \frac{M \cdot m}{r^2}

где:

  • FF — сила притяжения,
  • GG — гравитационная постоянная,
  • MM и mm — массы двух тел,
  • rr — расстояние между центрами масс этих тел.

Обозначим:

  1. rЗемляr_{\text{Земля}} — расстояние от корабля до центра Земли.
  2. rЛунаr_{\text{Луна}} — расстояние от корабля до центра Луны.

Так как космический корабль притягивается к Земле и Луне с одинаковыми по модулю силами, то модули сил притяжения к Земле и Луне будут равны:

GMЗемляmrЗемля2=GMЛунаmrЛуна2G \cdot \frac{M_{\text{Земля}} \cdot m}{r_{\text{Земля}}^2} = G \cdot \frac{M_{\text{Луна}} \cdot m}{r_{\text{Луна}}^2}

где mm — масса космического корабля. Гравитационную постоянную GG и массу корабля mm можно сократить из уравнения:

MЗемляrЗемля2=MЛунаrЛуна2\frac{M_{\text{Земля}}}{r_{\text{Земля}}^2} = \frac{M_{\text{Луна}}}{r_{\text{Луна}}^2}

Теперь подставим MЗемля=81MЛунаM_{\text{Земля}} = 81 \cdot M_{\text{Луна}}:

81MЛунаrЗемля2=MЛунаrЛуна2\frac{81 \cdot M_{\text{Луна}}}{r_{\text{Земля}}^2} = \frac{M_{\text{Луна}}}{r_{\text{Луна}}^2}

Сокращаем MЛунаM_{\text{Луна}} из обеих частей:

81rЗемля2=1rЛуна2\frac{81}{r_{\text{Земля}}^2} = \frac{1}{r_{\text{Луна}}^2}

Выразим соотношение расстояний:

rЛуна2=81rЗемля2r_{\text{Луна}}^2 = 81 \cdot r_{\text{Земля}}^2

Возьмем квадратный корень из обеих сторон:

rЛуна=9rЗемляr_{\text{Луна}} = 9 \cdot r_{\text{Земля}}

Ответ:

Таким образом, космический корабль находится в 9 раз ближе к Луне, чем к Земле.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос