Вопрос задан 08.04.2025 в 22:54. Предмет Физика. Спрашивает Монда Мар'яночка.

Решите пожалуйста). Астронавты при облете некоторой планеты обнаружили, что ускорение свободного падения на высоте Н от ее поверхности равно g. Диаметр планеты D, масса планеты М. Определите значение D. H=400кг, g=2м/с^2, D(*10^3), M=0,6*10^24 кг

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сафронов Андрей.

Для решения задачи воспользуемся законом всемирного тяготения и формулой ускорения свободного падения.

Формула ускорения свободного падения:

g=GM(R+H)2,g = \frac{G \cdot M}{(R + H)^2},

где:

  • gg — ускорение свободного падения на высоте HH от поверхности планеты,
  • GG — гравитационная постоянная (G=6.6741011м3/кгс2G = 6.674 \cdot 10^{-11} \, \text{м}^3 / \text{кг} \cdot \text{с}^2),
  • MM — масса планеты,
  • RR — радиус планеты,
  • HH — высота над поверхностью планеты.

Шаг 1. Выразим радиус планеты (RR) из формулы:

На высоте HH:

g=GM(R+H)2.g = \frac{G \cdot M}{(R + H)^2}.

Умножим обе стороны на (R+H)2(R + H)^2:

g(R+H)2=GM.g \cdot (R + H)^2 = G \cdot M.

Разделим обе стороны на gg:

(R+H)2=GMg.(R + H)^2 = \frac{G \cdot M}{g}.

Извлечем квадратный корень:

R+H=GMg.R + H = \sqrt{\frac{G \cdot M}{g}}.

Теперь найдем радиус планеты:

R=GMgH.R = \sqrt{\frac{G \cdot M}{g}} - H.

Шаг 2. Найдем диаметр (DD):

Диаметр планеты D=2RD = 2R, поэтому:

D=2(GMgH).D = 2 \cdot \left(\sqrt{\frac{G \cdot M}{g}} - H\right).

Шаг 3. Подставим данные:

  • H=400м=0.4103мH = 400 \, \text{м} = 0.4 \cdot 10^3 \, \text{м},
  • g=2м/с2g = 2 \, \text{м/с}^2,
  • M=0.61024кгM = 0.6 \cdot 10^{24} \, \text{кг},
  • G=6.6741011м3/кгс2G = 6.674 \cdot 10^{-11} \, \text{м}^3 / \text{кг} \cdot \text{с}^2.

Подставим значения:

R+H=(6.6741011)(0.61024)2.R + H = \sqrt{\frac{(6.674 \cdot 10^{-11}) \cdot (0.6 \cdot 10^{24})}{2}}.

Выполним вычисления:

R+H=4.004410132=2.00221013.R + H = \sqrt{\frac{4.0044 \cdot 10^{13}}{2}} = \sqrt{2.0022 \cdot 10^{13}}. R+H1.415106м.R + H \approx 1.415 \cdot 10^6 \, \text{м}.

Теперь учтем H=0.4103мH = 0.4 \cdot 10^3 \, \text{м}:

R=1.4151060.41031.4146106м.R = 1.415 \cdot 10^6 - 0.4 \cdot 10^3 \approx 1.4146 \cdot 10^6 \, \text{м}.

Диаметр:

D=2R=21.41461062.829106м.D = 2R = 2 \cdot 1.4146 \cdot 10^6 \approx 2.829 \cdot 10^6 \, \text{м}.

Ответ:

Диаметр планеты DD в километрах:

D2.829103км.D \approx 2.829 \cdot 10^3 \, \text{км}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос