• Планета, имеющая форму шара, делает один оборот вокруг своей оси за T=1⋅10^5 c. Если плотность планеты 
    ρ=0,7⋅10^3кг/м^3, то вес тела на полюсе превышает вес на экваторе на ...(%)?

Ответы 1

  • Вес тела на полюсе P1

      P1=m*g          (вниз действует сила тяжести планеты, вверх - сила реакции опоры. По третьему закону Ньютона вторая сила численно равна весу тела, поскольку есть причиной возникновения силы реакции опоры) 

     

    Вес тела на экваторе P2

     P2=m*(g-a)=m*(g-v^2/R)   (На экваторе тело движется с цетростремительным ускорением, направленым к центру планеты. По второму закону Ньютона сила, вызывающая это ускорение равна силе теяжести минус сила реакции опоры. Дальше аналогично как в первом случае.

     

     Для нахождения центростремительного ускорения нужно выразить скорость для движения тела по окружности. 

    v=2*п*R/T

    подставить в формулу для веса 

    P2=m*(g-(4*п^2*R)/T^2)    масса при делении в дальнейшем сократиться, проблема найти g этой планеты и её радиус R.

     Вспоминаем закон всемирного тяготения и записываем силу тяжести, действующую на этой планете через две разные формулы. Вторая формула справедлива для тела, которое находится на поверхности планеты.

    G*M*m/R^2=g*m

    маленькая масса (масса тела) сокращается 

    G*p*V/R^2=g

    Массу большую (планеты) расписываем как произведение плотности планеты на объём, где объём выражаем как объём шара  

    G*p*4*п*R^3/(3*R^2)=g

    Выражаем отсюда радиус планеты. 

    R=3*g/(4*п*G*p)

     Подставляем и выносим два общих множетеля: массу тела и ускорение свободного падения на этой планете:

    P2=m*g*(1- 3*п/(T^2*G*p))

    Находим отношение веса тела на полюсе и веса тела на экваторе: 

    P1/P2=m*g/[ m*g*( 1- 3*п/(T^2*G*p) ) ] =1/[1-3*п/( T^2*G*p)]

    P1/P2=1/[1-3*3,14/(10^10*6,67*10^(-11)*700) ] =1,0205=102,05%

    Получили, что если вес тела на экваторе принять за 100%, то на полюсе он больше примерно на 2,1% 

     

     

     

    • Автор:

      weiner
    • 6 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years