Корице уџбеника

6.6. Примери и задаци (Гравитација)

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Њутнов закон гравитације: \( F = \gamma\dfrac{m_1 m_2}{r_{12}^2} \). Замена: \( F = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\dfrac{\text{N}\,\text{m}^2}{\text{kg}^2}\cdot\dfrac{1\,\text{kg}\cdot 1\,\text{kg}}{(1\,\text{m})^2} = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \text{N} \).

Детаљно решење

Две кугле се међусобно привлаче гравитационом силом коју описује Њутнов закон гравитације. Према трећем Њутновом закону, сила којом прва кугла делује на другу једнака је по интензитету сили којом друга делује на прву \( (F_{12} = F_{21} = F) \), па је довољно израчунати један интензитет. Подаци (Познато): \[ m_1 = m_2 = 1\,\text{kg}, \qquad r_{12} = 1\,\text{m}, \qquad \gamma = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \frac{\text{N}\,\text{m}^2}{\text{kg}^2}. \] Тражи се интензитет силе \( F = ? \) Симболички облик (Њутнов закон гравитације): \[ F = \gamma\,\frac{m_1 m_2}{r_{12}^2}. \] Замена бројчаних вредности заједно са јединицама: \[ F = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\frac{\text{N}\,\text{m}^2}{\text{kg}^2} \cdot \frac{1\,\text{kg} \cdot 1\,\text{kg}}{\left(1\,\text{m}\right)^2}. \] Пошто су \( m_1 = m_2 = 1\,\text{kg} \) и \( r_{12} = 1\,\text{m} \), бројилац и именилац дају вредност \( 1 \), а јединице \( \text{kg}^2 \) и \( \text{m}^2 \) се скрате, тако да остаје само \( \text{N} \): \[ F = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \text{N}. \] Ова сила је изузетно мала, што показује да гравитационо привлачење међу телима свакодневних маса практично не осећамо; оно постаје значајно тек код тела огромних маса (планете, звезде).

Кратак запис решења:

\( F = \gamma\dfrac{m_1 m_2}{r_{12}^2} = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \text{N} \).

Најважније из лекције

У задацима из гравитације користи се Њутнов закон гравитације \( F=\gamma\dfrac{m_1 m_2}{r^2} \), где је \( \gamma=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N m}^2/\text{kg}^2 \). На пример, две кугле масе \( 1\ \text{kg} \) на растојању \( 1\ \text{m} \) привлаче се силом \( F=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N} \). Јачина гравитационог поља тела масе \( M \) рачуна се као \( G=\gamma\dfrac{M}{r^2} \); када поље стварају две масе, укупна јачина у некој тачки добија се векторским сабирањем појединачних јачина \( \vec{G}=\vec{G_1}+\vec{G_2} \).
Интензитет гравитационе силе којом се привлаче два тела маса \( m_1 \) и \( m_2 \) на растојању \( r \):
\[ F=\gamma\frac{m_1 m_2}{r^2} \]
Пример: две кугле масе \( m_1=m_2=1\ \text{kg} \) на растојању \( r=1\ \text{m} \), уз \( \gamma=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N m}^2/\text{kg}^2 \), привлаче се силом \( F=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N} \).
Јачина гравитационог поља тела масе \( M \) на растојању \( r \) износи \( G=\gamma\dfrac{M}{r^2} \).
Када поље у некој тачки стварају две или више маса, укупна јачина се добија векторским сабирањем појединачних доприноса: \( \vec{G}=\vec{G_1}+\vec{G_2} \). У тачки подједнако удаљеној од две једнаке масе водоравне компоненте се поништавају, а резултанта је усмерена по симетрали.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: