Задание 2 ЕГЭ по физике · задача 3FB779

Тема: 1.2 Динамика · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Две планеты обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Модули сил притяжения планет к звезде одинаковы. У первой из планет радиус орбиты
в шесть раз больше, чем у второй. Каково отношение m1m2 массы первой планеты к массе второй планеты?

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 36

Разбор

Сила, с которой звезда притягивает планету, задаётся законом всемирного тяготения:
$F = G M m / r^{2}$
где M — масса звезды, m — масса планеты, r — радиус орбиты.

По условию $F_{1} = F_{2}$, поэтому
$G M m_{1} / r_{1}^{2} = G M m_{2} / r_{2}^{2}$.
Масса звезды и гравитационная постоянная сокращаются, получаем
$m_{1} / r_{1}^{2} = m_{2} / r_{2}^{2}$.

Радиус первой орбиты в шесть раз больше: $r_{1} = 6 r_{2}$.
Подставляем:
$m_{1} / (6 r_{2})^{2} = m_{2} / r_{2}^{2}$
$m_{1} / 36 r_{2}^{2} = m_{2} / r_{2}^{2}$
$m_{1} = 36 m_{2}$.

Значит, отношение масс $m_{1}/m_{2}$ равно 36.
← Предыдущая задачаВсе задачи №2 (78)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 2 →