Самостоятельная работа по теме 'Закон Всемирного тяготения'

Гравитационная сила.

Закон всемирного тяготения

Ключевые слова: гравитационное притяжение, гравитационная постоянная, закон всемирного тяготения.

Вариант 1

1. Любое тело, находящееся на Земле, притягивается не толь к Земле, но и ко всем другим телам его окружающим. Почему мы этого не замечаем?

2. В каких случаях справедлива формула, выражающая закон всемирного тяготения?

3. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если один из них заменить другим, масса которого вдвое меньше?

4. Почему космические тела (кометы, планеты, астероиды) движутся не по прямым, а по кривым линия? Может ли космический корабль в космосе двигаться по инерции прямолинейно?

5. Сила тяготения между двумя одинаковыми шарами равна 0,01 Н. Каковы массы шаров, если расстояния между их центрами равна 1 м?

6. Определите, с какой силой Солнце притягивает Землю. Масса Солнца 2∙10³⁰ кг, радиус земного шара − 6400 км, средняя плотность вещества Земли − 5,5∙10³ кг/м³, расстояние от Земли до Солнца − 150 млн. км.

7. Доказать, что размерность гравитационной постоянной в системе СИ может выражаться в м³/кг·с².

Вариант 2

1. Планеты движутся по орбитам вокруг Солнца. Куда направлена сила тяготения, действующая на планеты со стороны Солнца? Как направлены ускорения и скорость планеты в любой точке орбиты?

2. Каков физический смысл постоянной всемирного тяготения?

3. Как изменится сила притяжения между двумя шарами, если расстояние между ними увеличить вдвое?

4. Как двигалась бы Луна, если бы исчезло тяготение между Луной и Землей? Если бы исчезла орбитальная скорость Луны?

5. С какой силой Земля притягивает Луну? С какой силой Луна притягивает Землю? Необходимые данные возьмите из таблицы.

6. Радиус планеты Марс приблизительно в 2 раза меньше радиуса Земли, а масса Марса составляет приблизительно 0,1 массы Земли. Как относятся между собой сила тяготения тел одинаковой массы к Земле и к Марсу на поверхности этих планет?

7. Масса Земли и планеты Плутон почти одинаковы, а расстояния их от Солнца относятся как 1: 40. Найти отношения действующих на них сил тяготения к Солнцу.

Вариант 3

1. Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если расстояния между телами увеличить вдвое, втрое, в n раз?

2. Электрические заряды могут притягиваться и отталкиваться. Существую ли гравитационные силы отталкивания между телами?

3. Где гравитационное поле сильнее - вблизи тела или в дали от него?

4. Динамометр проградуирован на экваторе. Как изменятся его показания на полюсе?

5. Два маленьких (диаметр много меньше расстояния между телами) шарика притягиваются с некоторой силой. Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если все линейные размеры (диаметр шаров и расстояния между ними) возрастут вдвое, втрое, в nаз?

6. Определите силу тяготения между шарами в опыте Кавендиша, если массы малого и большого шаров соответственно 10 и 50 кг, расстояния между шарами - 0,5 м.

7. Земля движется вокруг Солнца по орбите, которую можно считать круговой, радиусом 150 млн. км. Найдите скорость Земли на орбите, если масса Солнца известна.

Вариант 4

1. Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменном расстоянии массы тел возрастут вдвое, втрое, в n раз?

2. Можно ли защититься от сил тяготения (исключить их действие на тела)?

3. Совпадает ли направление линии отвеса с направлением на центр Земли при наблюдениях на полюсе, на экваторе, на средних широтах?

4. Как изменится осадка морского судна, если оно будет двигаться от полюса к экватору? (Масса судна не меняется.)

5. Согласно гипотезе Ньютона мяч, падающий вблизи Земли и Луна, падающая далеко от Земли, приобретают ускорение под действием тяготения к Земле. Сравните эти ускорения. Во сколько раз отличается ускорение свободного падения, если линейная скорость движения Луны вокруг Земли приблизительно 10 км/с, а расстояние от Земли до Луны - 384 тыс. км.

6. Спутник Земли делает 16 оборотов за 24 часа. Определите период и линейную скорость спутника, считая его орбиту круговой.

7. Определите массу Луны, если известно, что искусственный спутник «Луна-15» обращался вокруг нее почти по круговой орбите радиусом 1890 км с периодом 2 ч 30 мин. 30 с.