Задание 2

Динамика: законы Ньютона, силы тяготения, упругости и трения · 104 задания

Задание №2
№2
Под действием силы величиной 6 Н пружина удлинилась на 3 см. Чему равна величина силы, под действием которой удлинение этой пружины составит 4,5 см?
Сила упругости. Закон Гука. Вес тела
Задание №2
№2
В ведре налита вода. Определите, с каким максимальным периодом нужно равномерно вращать ведро в вертикальной плоскости на верёвке длиной l = 50 см, чт…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Через блок перекинута невесомая нерастяжимая нить с привязанными по оба конца грузами m₁ = 10 кг и m₂ = 15 кг, как показано на рисунке, определите мод…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
В ведре налита вода. Определите, с каким максимальным периодом нужно равномерно вращать ведро в вертикальной плоскости на верёвке длиной l = 2 м, чтоб…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
В ведре налита вода. Определите, с каким максимальным периодом нужно равномерно вращать ведро в вертикальной плоскости на верёвке длиной l = 1 м, чтоб…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Грузик массой m = 32 кг, подвешенный за нить длиной l = 5 м к неподвижной опоре, совершает колебания, поднимаясь на максимальную высоту h = 25 см отно…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Грузик массой m = 10 кг, подвешенный за нить длиной l = 2 м к неподвижной опоре, совершает колебания, поднимаясь на максимальную высоту h = 5 см относ…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Грузик массой m = 15 кг, подвешенный за нить длиной l = 1,5 м к неподвижной опоре, совершает колебания, поднимаясь на максимальную высоту h = 10 см от…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Два грузика массами m₁ = 200 г и m₂ = 10 г связаны лёгкой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий блок. К грузику с массой m₂ привязан с помощью…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Два грузика массами m₁ = 80 г и m₂ = 50 г связаны лёгкой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий блок. К грузику с массой m₂ привязан с помощью…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Два связанных невесомой нитью одинаковых бруска массой m = 300 г каждый тянут по гладкой горизонтальной плоскости с силой F, приложенной к одному из б…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО
Задание №2
№2
Два связанных невесомой нитью одинаковых бруска массой m = 200 г каждый тянут по гладкой горизонтальной плоскости с силой F, приложенной к одному из б…
Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО

Задание №2 — Сила всемирного тяготения

Две планеты обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Модули сил притяжения планет к звезде одинаковы. У первой из планет радиус орбиты в шесть раз больше, чем у второй. Каково отношение $\frac{m_{1}}{m_{2}}$ массы первой планеты к массе второй планеты?

Правильный ответ

Пояснение

Условие: R₁ = 6R₂; F₁ = F₂

Определить: $\frac{m_{1}}{m_{2}} - ?$

Ход решения:
Запишем выражение для силы гравитационного взаимодействия первой планеты со звездой, используя закон всемирного тяготения:
$F_{1} = \frac{GMm_{1}}{R_{1}^{2}} = \frac{GMm_{1}}{36 R_{2}^{2}} ( 1 )$
В данной формуле M обозначает массу звезды,
а m₁ — массу первой планеты.

Аналогично составим уравнение для второй планеты:
$F_{2} = \frac{GMm_{2}}{R_{2}^{2}} ( 2 )$
Здесь m₂ представляет собой массу второй планеты.

Исходя из равенства сил, приравняем правые части уравнений (1) и (2):
$\frac{GMm_{1}}{36 R_{2}^{2}} = \frac{GMm_{2}}{R_{2}^{2}} ( 3 )$
$\frac{m_{1}}{36} = m_{2} ( 4 )$
$\frac{m_{1}}{m_{2}} = 36$

Ответ: 36

Источник: ФИПИ