Самостоятельная работа по теме «Закон всемирного тяготения. Сила тяжести». 9 класс Вариант II

1. Каков физический смысл гравитационной постоянной?

2. Запишите формулу, по которой можно рассчитать силу гравитационного притяжения двух шаров. Для каких еще тел можно применять эту формулу?

3. Космическая ракета приближается к Земле. Во сколько раз изменится сила тяжести, действующая на ракету, при уменьшении расстояния до центра Земли в 4 раза?

4. Брусок с размерами 5 х 5 х 10 см сделан из вещества с плотностью 4000 кг/м3. Внутри бруска имеется воздушная полость, объем которой состав­ляет 40% от объема бруска. Определите силу тяжести, действующую на бру­сок, если он находится на вашем столе.

Пусть Q - подводимая в единицу времени (секунду) энергия, тогда, используя уравнение Q*dt=c*m*dT, получаем:
1. За 10 минут (600 с)  600*Q=с*m*50 (1)
2. За x с  x*Q=c*m*162, откуда х/600=162/50, x=1944 c - время нагрева от 70С до 232 С. Итого энергия подводилась в течение 10+83=93 мин = 5580 с, из которых в течении 600+1944=2544 с тело нагревалось и в течение 5580-2544=3036 с плавилось. За время плавления к телу подведена энергия Q*3036=L*m=59000*m, откуда Q=19,43*m. Подставляя это выражение в уравнение (1) и сокращая на m, получаем с=600*19,43/50=233,16 Дж/(кг*К) 

Скорость легкого шарика перед соударением обозначим u (согласно закону сохранения энергии она равна √(2gL), где L - длина нити, но нам это не важно)

скорость большего шара обозначим v1, меньшего - v2

тогда по закону сохранения импульса и энергии получаем систему уравнений

mu = 3 mv1 + mv2 (!)
mu² = 3 mv1² + mv2²

перепишем в виде

u - v2 = 3v1
u² - v2² = 3v1²

разделим второе уравнение на первое

v1 = u + v2

с другой стороны, из уравнения (!)

v1 = (u - v2)/3

приравнивая их, находим

v2 = -u/2 (следовательно, меньший шар изменил направление движения)

тогда v1 = u - u/2 = u/2

следовательно, отношение их импульсов равно -3