Контрольные задания > Расстояние между центрами двух одинаковых шаров увеличилось в 3 раза. Один из шаров заменили на другой, масса которого в 9 раз больше. Как изменилась сила гравитационного притяжения между шарами?
Увеличилась в 27 раз
Увеличилась в 9 раз
Уменьшилась в 3 раза
Не изменилась
Вопрос:
Расстояние между центрами двух одинаковых шаров увеличилось в 3 раза. Один из шаров заменили на другой, масса которого в 9 раз больше. Как изменилась сила гравитационного притяжения между шарами?
Увеличилась в 27 раз
Увеличилась в 9 раз
Уменьшилась в 3 раза
Не изменилась
Закон всемирного тяготения описывается формулой:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
Первоначальная сила притяжения (F1) между двумя одинаковыми шарами массы 'm' на расстоянии 'r':
\[ F_1 = G \frac{m \cdot m}{r^2} = G \frac{m^2}{r^2} \]
Новое расстояние (r2) стало в 3 раза больше:
\[ r_2 = 3r \]
Один из шаров заменили на шар с массой, в 9 раз большей (9m), а второй остался той же массы (m).
\[ m_{1,2} = 9m \]
Новая сила притяжения (F2):
\[ F_2 = G \frac{m_1 m_2}{r_2^2} = G \frac{9m · m}{(3r)^2} = G \frac{9m^2}{9r^2} = G \frac{m^2}{r^2} \]
Сравним F2 и F1:
\[ F_2 = G \frac{m^2}{r^2} = F_1 \]