Determinați densitatea unei planete sferice dacă greutatea corporală la pol este de 2 ori mai mare

Starea activității:

Determinați densitatea unei plane sferice dacă greutatea corporală la pol este de 2 ori mai mare decât la ecuator. Perioada de rotație a planetei în jurul axei sale 2 h 40 min.







Sarcina numărul 2.5.15 din "Colectarea problemelor de pregătire pentru examenele de admitere în fizica UGNTU"

Soluția problemei:

Determinați densitatea unei planete sferice dacă greutatea corporală la pol este de 2 ori mai mare
Corpul de la ecuator se rotește împreună cu planeta de-a lungul unui cerc de rază (R) (raza planetei). Aplicăm a doua lege a lui Newton:

Corpul de la pol se află pe axa de rotație a planetei, așa că se rotește numai în jurul său. Prima lege a lui Newton pentru acest organism va da o astfel de egalitate:







Prin a treia lege a lui Newton, forța de reacție a podelei (\ (N_E \) și \ (N_p \)) este egală cu greutatea corporală (\ (P_e \) și \ (P_p \), respectiv). Rețineți că aceste forțe, deși egale în mărime, dar opuse în direcția și aplicate diferitelor organisme. În acest sens, putem scrie ecuația (1) și (2) într-un astfel de sistem:

Împărțim egalitatea inferioară prin egalitatea superioară. Deoarece \ (P_n = 2P_e \), primim:

Deoarece problema trebuie să cunoască densitatea medie a planetei \ (\ rho \), apoi se scrie astfel formule: în primul rând, formula pentru determinarea accelerației de cădere liberă \ (g \) pe suprafață, în al doilea rând, formula pentru determinarea greutății densității și a volumului, în al treilea rând, formula de determinare a volumului unei sfere.

Înlocuind (6) în (5) și rezultatul obținut în (4), obținem:

Pentru a exprima accelerația centripetă \ (a_ts \) ​​prin rotirea perioadei planetei \ (T \) scrie astfel de formule: formula de detectare a accelerației \ (a_ts \) ​​prin intermediul vitezei \ angulară (\ omega \) și formula de comunicații din urmă cu o perioadă de rotație \ (T \ ).

Substituim expresiile (7) și (8) în egalitatea obținută anterior (3):

Să traducem perioada de rotație dată (T) în sistemul SI (în secunde):

\ [T = 2 \; h \; 40 \; min = 2 \ cdot 3600 + 40 \ cdot 60 \; c = 9600 \; c \]

Răspuns: 3,07 g / cm3.

Dacă ți-a plăcut sarcina și soluția, atunci poți să o împărți cu prietenii tăi cu aceste butoane.

2 gânduri privind "Determinați densitatea unei planete sferice dacă greutatea corporală la pol este de 2 ori mai mare"







Trimiteți-le prietenilor: