Задание 2

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

Задание №2
№2Лёгкое
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Сложное
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
№2Среднее
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
№2Среднее
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
№2Среднее
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

Два маленьких шарика массой m каждый находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Каково расстояние между шариками вдвое большей массы, если модуль сил гравитационного взаимодействия между ними такой же, как и между первыми двумя шариками? Ответ выразите в см.

Правильный ответ

Пояснение

Дано: m₁ = m; R₁ = 40 см; m₂= 2m

Найти: R₂ - ?

Решение:
Запишем выражение для силы гравитационного взаимодействия в первой ситуации:
$F_{1} = \frac{Gm_{1}^{2}}{R_{1}^{2}} = \frac{Gm^{2}}{R_{1}^{2}} ( 1 )$

Рассмотрим условия для второй ситуации:
$F_{2} = \frac{Gm_{2}^{2}}{R_{2}^{2}} = \frac{G 4 m^{2}}{R_{2}^{2}} ( 2 )$
$F_{1} = F_{2} ( 3 )$

Объединим полученные выражения (1) и (2) с формулой (3):
$\frac{Gm^{2}}{R_{1}^{2}} = \frac{G 4 m^{2}}{R_{2}^{2}} ( 4 )$
$R_{2} = \sqrt{\frac{R_{1}^{2} G 4 m^{2}}{Gm^{2}}} = \sqrt{4 R_{1}^{2}} = 2 R_{1} ( 5 )$
$R_{2} = 2 \cdot 40 = 80 см$

Ответ: 80

Источник: ФИПИ