Задание 2 ЕГЭ по физике · задача 41BBCF

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

Два маленьких шарика массой m каждый находятся на расстоянии r друг от друга и притягиваются друг к другу с силой 8 нН. Какова сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса одного 2m, масса другого m 2 , а расстояние между их центрами 2r?

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 2 нН

Разбор

Сначала запишем закон всемирного тяготения: сила притяжения равна $F = G\cdot m_{1}\cdot m_{2} / r^{2}$.

Для первых двух шариков: $F_{1} = G\cdot m\cdot m / r^{2} = G m^{2} / r^{2} = 8$ нН.

Теперь для новых шариков массы 2m и m/2 на расстоянии 2r:
$F_{2} = G\cdot(2m)\cdot(m/2) / (2r)^{2}$.

Сначала перемножим массы: $2m \cdot (m/2) = m^{2}$.
Расстояние в квадрате: $(2r)^{2} = 4r^{2}$.
Значит, $F_{2} = G m^{2} / 4r^{2} = (G m^{2} / r^{2}) / 4$.

А это ровно в 4 раза меньше, чем $F_{1}$, поэтому $F_{2} = 8$ нН $/ 4 = 2$ нН.

Главное — помни, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния, а не самому расстоянию.
← 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 →