Вопрос задан 24.02.2025 в 13:40. Предмет Физика. Спрашивает Кондратьева Ольга.

Масса планеты уран в 14,5 раз больше массы Земли, а радиус планеты в 4 раза больше радиуса Земли. Определить ускорение свободного падения на планете, если на земле оно равно 9,8 м/с

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Babayan Aram.

Для того чтобы определить ускорение свободного падения на планете Уран, используем закон гравитационного притяжения. Ускорение свободного падения можно вычислить по формуле:

g=GMR2g = \frac{GM}{R^2}

где:

  • gg — ускорение свободного падения,
  • GG — гравитационная постоянная (6.674×1011Н\cdotpм2/кг26.674 \times 10^{-11} \, \text{Н·м}^2/\text{кг}^2),
  • MM — масса планеты,
  • RR — радиус планеты.

Шаг 1. Установим соотношения для массы и радиуса Урана относительно Земли.

Из условия задачи известно:

  • Масса Урана в 14,5 раз больше массы Земли: MУран=14.5MЗемляM_{\text{Уран}} = 14.5 \cdot M_{\text{Земля}},
  • Радиус Урана в 4 раза больше радиуса Земли: RУран=4RЗемляR_{\text{Уран}} = 4 \cdot R_{\text{Земля}}.

Шаг 2. Сравним ускорение свободного падения на Уране и на Земле.

Для Земли ускорение свободного падения gЗемляg_{\text{Земля}} можно записать как:

gЗемля=GMЗемляRЗемля2g_{\text{Земля}} = \frac{GM_{\text{Земля}}}{R_{\text{Земля}}^2}

Так как ускорение свободного падения на Земле известно и равно 9,8 м/с², то из этой формулы можно выразить константу:

GMЗемля=gЗемляRЗемля2GM_{\text{Земля}} = g_{\text{Земля}} \cdot R_{\text{Земля}}^2

Теперь для Урана ускорение свободного падения gУранg_{\text{Уран}} можно выразить как:

gУран=GMУранRУран2g_{\text{Уран}} = \frac{GM_{\text{Уран}}}{R_{\text{Уран}}^2}

Подставляем в это выражение значения массы и радиуса Урана через Землю:

gУран=G(14.5MЗемля)(4RЗемля)2g_{\text{Уран}} = \frac{G \cdot (14.5 \cdot M_{\text{Земля}})}{(4 \cdot R_{\text{Земля}})^2}

Упростим выражение:

gУран=14.5GMЗемля16RЗемля2g_{\text{Уран}} = \frac{14.5 \cdot GM_{\text{Земля}}}{16 \cdot R_{\text{Земля}}^2}

Используем уже найденную формулу для GMЗемляGM_{\text{Земля}}:

gУран=14.516gЗемляg_{\text{Уран}} = \frac{14.5}{16} \cdot g_{\text{Земля}} gУран=0.90625gЗемляg_{\text{Уран}} = 0.90625 \cdot g_{\text{Земля}}

Теперь подставляем значение gЗемля=9.8м/с2g_{\text{Земля}} = 9.8 \, \text{м/с}^2:

gУран=0.906259.8м/с2g_{\text{Уран}} = 0.90625 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 gУран8.89м/с2g_{\text{Уран}} \approx 8.89 \, \text{м/с}^2

Ответ:

Ускорение свободного падения на планете Уран примерно равно 8.89 м/с².

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос