Jalkapallopelaajan massa on 100 kg, joka seisoo maapinnalla 6,38 × 10 ^ 6m etäisyydellä. Laske painovoiman vetovoima maan ja jalkapallon välillä?

Jalkapallopelaajan massa on 100 kg, joka seisoo maapinnalla 6,38 × 10 ^ 6m etäisyydellä. Laske painovoiman vetovoima maan ja jalkapallon välillä?
Anonim

Vastaus:

#approx 1000N #

Selitys:

Newtonin yleisen gravitaation laki:

# F = G (Mm) / (r ^ 2) #

Voimme löytää kahden massan välisen vetovoiman, koska ne ovat lähellä toisiaan ja niiden massat.

Jalkapalloilijan massa on # 100kg # (kutsutaan sitä # M #), ja maan massa on # 5.97 kertaa 10 ^ 24 # kg. (kutsutaanko sitä # M #).

Ja kun etäisyys on mitattava kohteen keskeltä, maan ja soittimen välinen etäisyys on oltava maapallon säde - joka on kysymyksessä annettu etäisyys # 6.38 kertaa 10 ^ 6 # metriä.

# G # on gravitaatiovakio, jonka arvo on # 6.67408 × 10 ^ -11 m ^ 3 kg ^ -1 s ^ -2 #

Liitä nyt kaikki yhtälöön:

# F = (6.67408 kertaa 10 ^ -11) kertaa ((100) kertaa (5,97 kertaa 10 ^ 24)) / (6,38 kertaa 10 ^ 6) ^ 2 #

# F = 978,8N n. 1000 N # koska vähimmäismäärä annetuista merkittävistä luvuista on yksi merkittävä luku.

Tämä muistuttaa läheisesti gravitaatiokentän voimakkuuden tai maan arvoa, # G #.

Jos käytämme yhtälöä, joka antaa painovoimakentän voimakkuuden, tai voimaa yksikkömäärä:

# G = (F) / m #

Voimme testata vastauksemme. Todellisuudessa, # g = 9,81 ms ^ -2 #

Arvomme mukaan:

# G = 978,8 / 100 #

# g = 9,788 noin 9,81 #

Joten se tarkistaa enemmän tai vähemmän.