Задача 4: Гравитационна сила
Задача: Изчислете големината на гравитационната сила между две зрънца, които са идеални сфери с радиус 0,1 m и плътност 1 300 kg m–3, разположени на 1 m едно от друго.
Решение: Гравитационната сила се изчислява, като се използва формулата, ,
където G = 6,67 ∙ 10−11 m3 · kg−1 · s−2 e гравитационната константа, a r – разстоянието между зрънцата. Първо трябва да изчислим масата на зрънцата. Става въпрос за сфера, чийто обем се изчислява по формулата , където R е радиусът на сферата.
След заместване се получава V = 4,2 ∙ 10−3 m3. Масата се изчислява по формулата m = ρ V. Масата на зрънцето е 5,5 kg.
След заместване, за гравитационната сила се получава Fg = 2,0 ∙ 10−9 N.
Задача: Да предположим, че едното зрънце е с размери 10 метра, а зрънцата са на разстояние 1000 метра едно от друго. Изчислете гравитационната сила между зрънцата.
Решение: V = 4,2 ∙ 103 m3, m = 5,5 ∙ 106 kg, Fg = 2,0 ∙ 10−3 N.
Задача: Каква би била гравитационната сила, ако едното зрънце има диаметър от 10 km, другото – 0,1 m и те са на разстояние 15 km едно от друго?nbsp;
Решение: V1 = 4,2 ∙ 1012 m3, m1 = 5,5 ∙ 1015 kg, V2 = 4,2 ∙ 10−3 m3, m2 = 5,5 kg, Fg = 9,0 ∙ 10−3 N.