Question

Jedno zadanie z fizyki, proszę o pomoc!

Masa Plutona wynosi około 1,3 * 10^22kg, a jego promień to około 1150km.

a) oblicz, jaką siłą Pluton działa na położone na jego powierzchni ciało o masie 1kg.

b) Czy siła ciężkości działająca na dane ciało jest większa na Plutonie czy na Ziemi? Ile razy?

c) Z jakim przyspieszeniem spada ciało upuszczone swobodnie nad powierzchnią Plutona?

Answer 1

Dane:

M=1,3*10²²kg

r=1150km=1150000m=1,15*10⁶m

m=1kg

G=6,67*10⁻¹¹N*m²/kg²

gZ≈10m/s²

Szukane:

F=?

FP/FZ=?

a=gP=?

Wzór:

F=GMm/r²

a=GM/r²

FZ/FP=m*gZ/m*gP=gZ/gP

Rozwiązanie:

F=6,67*10⁻¹¹N*m²/kg²*1,3*10²²kg*1kg/(1,15*10⁶m)²

F=6,67*10⁻¹¹N*m²/kg²*1,3*10²²kg²/1,3225*10¹²m²

F=8,671*10¹¹N*m²/1,3225*10¹²m² 

F≈6,56*10⁻¹N≈0,656N

a=6,67*10⁻¹¹N*m²/kg²*1,3*10²²kg/(1,15*10⁶m)²

a=8,671*10¹¹N*m²/kg/1,3225*10¹²m²

a≈6,56*10⁻¹m/s²≈0,656m/s²

FZ/FP≈10m/s²/0,656m/s²

FZ/FP≈15,24≈15

Odp. a) Pluton działa na ciało o masie 1kg siłą równą ok. 0,656N.

         b) Siła ciężkości działająca na dane ciało jest większa na Ziemi niż na Plutonie o ok. 15 razy.

         c) Ciało umieszczone swobodnie nad powierzchnią Plutona spada z przyspieszeniem ok. 0,656m/s².

 

Pozdrawiam.