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

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

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 6.10²⁴kg. 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.