ВУЗы и колледжи

Помогите с примерами по физике (раздел механика) :

1. На каком расстоянии от поверхности Земли ускорение свободного падения тела равно 1 м\с.
2. Груз массой 5 кг свободно падает с некоторой высоты и достигает поверхности Земли за 2,5 с. Найти роботу силы тяжести.
Задача 1

g0 = 9,8 м/с² − ускорение свободного падения у поверхности Земли
R = 6400 км − радиус Земли
g = 1 м/с² − ускорение свободного падения на высоте H над Землёю
=========================================================
H − ? высота

Ускорение свободного падения (напряжённость гравитационного поля Земли) определяется из закона всемирного тяготения:

{g0 = G•M/R²
{g = G•M/(R + H)²

где G − гравитационная постоянная,
M − масса Земли
Выразим из уравнений G•M:

G•M = g•(R + H)² = g0•R²

Мы получили выражение теоремы Остроградского-Гаусса: ускорение
свободного падения обратно пропорционально квадрату расстояния
до центра Земли.
Решим уравнение относительно высоты H:

(R + H)/R = 1 + H/R = √(g0/g)
H = R•[√(g0/g) − 1]

Подставим численные значения:

H = 6400•[√(9,8/1) − 1] = 13640 км

Ответ: H = 13640 км

Задача 2

m = 5 кг − масса груза
t = 2,5 c − время падения
g = 9,8 м/с² − ускорение свободного падения
=====================================
A − ? работа силы тяжести

При свободном падении без начальной скорости груз приобретает
кинетическую энергию T = ½•m•v² за счёт работы силы тяжести.
Согласно закону сохранения энергии A = T.
Тогда A = ½•m•v², где v = g•t − скорость груза в момент падения на Землю.
Окончательно: A = ½•m•(g•t)²
Подставим численные значения.
A = ½•5•(9,8•2,5)² = 1500 Дж = 1,5 кДж

Ответ: A = 1,5 кДж
Саша Терёхина
Саша Терёхина
10 948
Лучший ответ
Задача №1.
Согласно следствию из закона всемирного тяготения, ускорение свободного падения находится по формуле:
g=G*M/(R+h)^2
Тогда
h = sqrt(G*M/g)-R
Подставляйте и считайте:
М=6*10^24 кг - масса Земли
R=6.4*10^7 м -радиус Земли.
g=1м/с^2
G - гравитационная постоянная.

Задача №2.
Найдем высоту, с которой падал груз
h=g*(t^2)/2=10*(2.5)^2/2=31.25 метра.
Тогда работа силы тяжести равна A=m*g*h=5*10*31.25=1562.5 Дж

Я при расчетах взяла g=10 м/с^2. При g=9.8м/с^2 результат будет поточнее.. .
Костя Крылюк
Костя Крылюк
53 572