Какова сила притяжения, действующая на аппарат массой 228 кг, при спуске на Марс, где отношение массы
Пояснение: Чтобы определить силу притяжения на аппарат при спуске на Марс, мы можем использовать закон всемирного тяготения, который гласит, что сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Дано, что ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет 10 м/с². Это означает, что расстояние от поверхности Земли до центра Земли равно среднему радиусу Земли. Пусть средний радиус Земли равен R.
Мы также знаем, что отношение массы Марса к массе Земли равно 0,107, а отношение среднего радиуса Марса к среднему радиусу Земли равно 0,5. Пусть масса аппарата равна М.
Сила притяжения (F) на аппарат, спускающийся на Марс, может быть вычислена по формуле:
F = (G * M * m) / r²,
где G — гравитационная постоянная (примерно 6,674 * 10⁻¹¹ Н * м²/кг²), m — масса аппарата, M — масса Марса, r — расстояние от центра Марса до аппарата (равно среднему радиусу Марса).
Подставляя даные значения, получаем:
F = (6,674 * 10⁻¹¹ * 228 * 0,107 * М) / (0,5 * R)².
Один из способов решения этой задачи — подсчёт исходных данных: M = 5,98 * 10²⁴ кг, R = 6,38 * 10⁶ м. Получаем F = 136,45 * 10¹³ * М Н.
Пример использования: Какова сила притяжения, действующая на аппарат массой 228 кг, при спуске на Марс, где отношение массы Марса к массе Земли равно 0,107, а отношение среднего радиуса Марса к среднему радиусу Земли — 0,5, при условии, что ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет 10 м/с²?
Совет: Для более легкого понимания концепции силы притяжения и закона всемирного тяготения, рекомендуется ознакомиться с базовыми понятиями физики, такими как масса, сила и расстояние. Также важно осознать, что сила притяжения зависит от массы тела и прямо пропорциональна её величине.
Упражнение: Какова сила притяжения, действующая на тело массой 50 кг, при условии, что ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет 9,8 м/с²? Ответ представьте в Ньютонах.