Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 4: Tính lực hấp dẫn giữa hai vật

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-03-11 06:58:08

- Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau một lực. Lực đó gọi là lực hấp dẫn

- Định luật vạn vật hấp dẫn:

    + Nội dung: (sách giáo khoa)

    + Biểu thức: 

Trong đó, G là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2

- Điều kiện áp dụng định luật:

    + Khoảng cách của 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng, khi đó 2 vật được coi là 2 chất điểm

    + Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối tâm.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Hai tàu thuỷ có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1 km. Tính lực hấp dẫn giữa chúng.

Hướng dẫn:

Đổi: 50000 tấn = 5.107 kg, 1 km = 1000 m

Độ lớn lực hấp dẫn giữa chúng là:

Bài 2: Khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần, khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính Trái Đất. Lực hút của Trái Đất và của Mặt Trăng tác dụng vào cùng một vật bằng nhau tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng?

Hướng dẫn:

Gọi khối lượng Mặt Trăng là M ⇒ khối lượng Trái Đất là 81 M

Bán kính Trái Đất là R thì khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng là 60 R

Gọi h là khoảng cách điểm cần tìm đến tâm Trái Đất ⇒ khoảng cách từ điểm đó đến tâm Mặt Trăng là 60R - h (R, h > 0)

Theo bài ra: lực hút của Trái Đất tác dụng vào vật đó cân bằng với lực hút từ Mặt trăng tác dụng vào vật

Fhd1 = Fhd2

Bài 3: Trong một quả cầu đặc đồng chất, bán kính R, người ta khoét một lỗ hình cầu có bán kính R/2. Tìm lực tác dụng đặt lên vật m nhỏ cách tâm quả cầu một khoảng d. Biết khi chưa khoét, quả cầu có khối lượng M

Hướng dẫn:

Gọi F1 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét với vật m

F2 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m

F là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m

F = F1 + F2 ⇒ F1 = F – F2

Vì khối lượng tỉ lệ với thể tích

Bài 4: Trái Đất có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trăng có khối lượng 7,4.1022 kg. Bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng là R = 385000 km. Tại điểm nào trên mặt phẳng nối tâm của chúng, vật bị hút về Trái Đất và Mặt Trăng với những lực bằng nhau?

Hướng dẫn:

⇒ M(R-h)2 = m1h2

⇔ MR2 – MRh + Mh2 = m1h2

⇔ h = 0,9R = 346846,8 km

Bài 5: Sao Hỏa có bán kính bằng 0,53 bán kính Trái Đất và có khối lượng bằng 0,1 lần khối lượng Trái Đất. Tính gia tốc rơi tự do trên sao Hỏa. Biết gia tốc rơi tự do của vật trên mặt đất là 0,98 m/s2

Hướng dẫn:

Ta có:

Lượt xem: 192