Giả sử đỉnh núi trong thí nghiệm tưởng tượng của Newton có độ cao là 300 m

Giả sử đỉnh núi trong thí nghiệm tưởng tượng của Newton có độ cao là 300 m, bán kính và khối lượng của Trái Đất lần lượt là 6 400 km và 6.10 kg. Hãy xác định:

Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Bài 1: Trường hấp dẫn - Kết nối tri thức

Hoạt động trang 12 Chuyên đề Vật Lí 11: Giả sử đỉnh núi trong thí nghiệm tưởng tượng của Newton có độ cao là 300 m, bán kính và khối lượng của Trái Đất lần lượt là 6 400 km và 6.10²⁴ kg. Hãy xác định:

1. Gia tốc do lực hấp dẫn của Trái Đất gây ra cho viên đạn bắn ra.

2. So sánh lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên viên đạn với lực hướng tâm của nó khi viên đạn chuyển động tròn.

Lời giải:

1. Trọng lực tác dụng lên vật chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật, có điểm đặt ở trọng tâm của vật.

Độ lớn lực hút là trọng lượng của vật bằng lực hấp dẫn.

$P=F_{hd}\iff mg=G.\frac{m.M_{TD}}{r^2}=G\frac{m.M_{TD}}{{\left(h+R\right)}^2}\iff g=\frac{G.M_{TD}}{{\left(h+R\right)}^2}=\frac{6,{68.10}^{-11}{\mathrm{.6.10}}^{24}}{{\left(300+6400.1000\right)}^2}=9,78m/s^2$

2. Lực hướng tâm: $F_{ht}=m{a}_{ht}=m.g=P$

Suy ra lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên viên đạn với lực hướng tâm của nó khi viên đạn chuyển động tròn có độ lớn bằng nhau.

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 11 Bài 1: Trường hấp dẫn hay, chi tiết khác:

• Khởi động trang 6 Chuyên đề Vật Lí 11: Mặt Trời giữ được các hành tinh quay xung quanh là do có trường hấp dẫn của Mặt Trời tác dụng lực hấp dẫn lên các hành tinh này....

• Câu hỏi trang 6 Chuyên đề Vật Lí 11: Để ném được quả còn bay lọt qua được "vòng còn" trên cây cột thì người chơi phải ném xiên hay ném ngang quả còn?....

• Hoạt động trang 6 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu ví dụ chứng tỏ tồn tại lực hấp dẫn của Trái Đất....

• Câu hỏi 1 trang 6 Chuyên đề Vật Lí 11: Khi thả viên đá ở Hình 1.2, tại sao viên đá luôn rơi về phía mặt đất?....

• Câu hỏi 2 trang 6 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu đặc điểm của lực hút viên đá rơi về phía Trái Đất?....

• Câu hỏi trang 7 Chuyên đề Vật Lí 11: Biểu thức (1.1) được áp dụng trong điều kiện nào?....

• Hoạt động 1 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Biểu diễn lực hấp dẫn giữa Trái Đất và quả bóng trong các trường hợp quả bóng ở các vị trí khác nhau như Hình 1.5.....

• Hoạt động 2 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu nhận xét về độ lớn, phương, chiều của lực ở các vị trí trên?...

• Hoạt động 1 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Hãy biểu diễn lực hấp dẫn giữa quả táo đang rơi xuống mặt đất và Trái Đất......

• Hoạt động 2 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Trình bày cách tính lực hấp dẫn giữa quả táo và Trái Đất khi biết khối lượng quả táo mà không áp dụng biểu thức (1.1)....

• Câu hỏi 1 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu cách biểu diễn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm.....

• Câu hỏi 2 trang 8 Chuyên đề Vật Lí 11: Tính lực hấp dẫn giữa hai quả cầu giống nhau, khối lượng mỗi quả cầu là 3 kg, có bán kính 10 cm, tâm của hai quả cầu đặt cách nhau 80 cm....

• Hoạt động trang 10 Chuyên đề Vật Lí 11: Dựa vào các hiện tượng dưới đây, hãy thảo luận để chứng tỏ mọi vật có khối lượng đều tạo ra một trường hấp dẫn xung quanh nó....

• Hoạt động 1 trang 10 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu nhận xét về vị trí của Mặt Trăng và Mặt Trời với Trái Đất khi có triều cường và triều thấp.....

• Hoạt động 2 trang 10 Chuyên đề Vật Lí 11: Dựa vào hiện tượng thuỷ triều lên xuống, hãy chứng tỏ trường hấp dẫn là dạng vật chất tồn tại quanh một vật có khối lượng và tác dụng lực hấp dẫn lên vật có khối lượng đặt trong nó.....

• Hoạt động 3 trang 10 Chuyên đề Vật Lí 11: Nêu tác động của triều cường đối với đời sống của người dân....

• Câu hỏi trang 11 Chuyên đề Vật Lí 11: Sao đôi rất quan trọng trong vật lí thiên văn, quan sát quỹ đạo của sao đôi giúp xác định khối lượng của chúng. Hãy tìm hiểu để nêu các cách phân loại sao đôi.....

• Hoạt động trang 12 Chuyên đề Vật Lí 11: Từ biểu thức (1.2) hãy chứng tỏ rằng, tại mỗi vị trí ở gần bề mặt của Trái Đất trong một phạm vi không lớn thì g là hằng số. Tính giá trị của g khi đó.....

• Hoạt động trang 13 Chuyên đề Vật Lí 11: Tính gia tốc rơi tự do của vật ở các độ cao khác nhau như mô tả trong bảng sau:....