Найбільший астероїд Церера має діаметр 960 км і масу
0,0002Мз. Визначте свою вагу на цьому астероїді. (Мз = 6·1024 кг)
Зовсім не розумію завдання, а моя вага на землі = 41 кг
Ответ
5 (1 оценка)
1
ppp6491 2 года назад
Светило науки - 1595 ответов - 6948 раз оказано помощи

Ответ:  Ваш вес на Церере будет  ≈ 14,25 Ньютонов.

Объяснение:  Дано:

Диаметр Цереры Dц =  960 км = 9,6*10^5 м

Масса Цереры  Мц = 0,0002 Мз

Масса Земли Мз =  6*10^24 кг

Масса тела   mт = 41 кг

Гравитационная постоянная  G =  6,6743*10^-11 м³/кг*с²

Найти вес тела на Церере   Fц - ?

Вначале пояснение-объяснение: ВЕС это сила, с которой тело давит на горизонтальную опору, или сила с которой тело, подвешенное на нити, растягивает эту нить.  Так как вес это сила, то единицей измерения веса в физике является не килограмм, а Ньютон. В килограммах измеряют массу. Если тело вместе с опорой не перемещается по вертикали, или скорость по вертикали имеется, но она постоянна, т.е. если по вертикали отсутствует ускоренное перемещение тела, то в общем случае вес (F) тела определяется выражением F = m*g,  здесь m – масса тела; g – ускорение свободного падения. Т.е. вес тела зависит и от массы тела и от ускорения свободного падения на том небесном теле, где определяют вес тела. Таким образом, Ваш вес на Земле Fз = m*gз = 41кг*9,81 м/с² = 402,21 Ньютонов. Т.е. именно с такой силой Вы давите на пол.  Ускорение свободного падения и на Земле и на любом другом небесном теле определяется уровнем гравитации, которая имеется на этом небесном теле. Иначе можно сказать, что ускорение свободного падения (g) зависит от силы притяжения небесного тела. Чем больше сила притяжения, тем больше g, и чем меньше притяжение, тем меньше g.   Таким образом, задача сводится к нахождению, вначале, ускорения свободного падения на Церере.

По закону Всемирного тяготения сила (F) гравитационного взаимодействия (сила притяжения) между двумя телами равна:         F = G*М*m/R²,  

здесь G – гравитационная постоянная; М – масса одного тела;  m – масса другого тела; R - расстояние между центрами масс тел.  

А теперь будьте особенно внимательны.  Выше мы написали, что в общем случае вес  F = m*g.  А теперь в  формуле для силы притяжения  F = G*М*m/R² вынесем за скобку m, получим:

 F = m(G*М/R²).

Сравним эту последнюю формулу с формулой для силы (веса) в общем случае, т.е. с   F = m*g, и для наглядности напишем их рядышком:

                          F = m*g      и       F = m(G*М/R²).

Как видите, они несколько похожи.   Если теперь вспомнить, что обе эти формулы определяют силу, с которой планета притягивает малое тело (т.е. силу с которой тело давит на поверхность, или иначе вес тела), то становится понятным, что в общем случае ускорение свободного падения на некотором небесном теле определяется выражением:    g = G*М/R².

Вот по этой формуле и будем вычислять ускорение свободного падения на Церере, чтобы затем найти Ваш вес на этом астероиде. Перед решением еще следует заметить, что при решении надо использовать основные единицы системы СИ: метры, килограммы, секунды и т.д., а не кратные величины этих единиц. Таким образом, gц = G*Мц/Rц², здесь   R – радиус Цереры = Dц/2.         Тогда   gц = G*Мц/(Dц/2)² = 4*G*Мц/Dц².      

 Вспоминаем, что Мц = 0,0002 Мз, и подставляя числовые значения параметров, имеем:

gц = 4*6,6743*10^-11*0,0002*6*10^24/(9,6*10^5)²  ≈  0,3476 м/с².

И Ваш вес на Церере будет Fц = mт*gц = 41кг*0,3476 м/с² ≈ 14,25 Ньютонов.