Ở độ cao nào so với mặt đất thì trọng lượng của vật bằng 0,4 lần trọng lượng của vật đó khi ở trên mặt đất. Biết Bán kính Trái Đất là 6400km
A. 2560km
B. 3718,4km
C. 2365,8km
D. 3250km
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có, viên đá nằm yên trên mặt đất => h=0
Trọng lượng của viên đá:
P = G m M R 2
Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào viên đá:
F h d = G m M R 2
=> Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào hòn đá bằng với trọng lượng của hoàn đá
Đáp án: C
Ta có
Trọng lượng của vật ở mặt đất:
P = G m M R 2
Trọng lượng của vật ở độ cao h
P h = G m M R + h 2
Theo đề bài, ta có:
P h = 2 3 P ↔ G M m ( R + h ) 2 = 2 3 G M m R 2
⇔ 2 3 ( R + h ) 2 = R 2 ⇒ h = 0,225 R = 0,225.6400 = 1440 k m
Đáp án: C
Ta có :
\(\frac{\text{P}_đ}{\text{P}_{\text{h}}}=\frac{\text{mg}_đ}{\text{mg}_{\text{h}}}=\frac{\text{g}_đ}{\text{g}_{\text{h}}}=\frac{\text{GM}\div\text{R}^2}{\text{GM}\div\left(\text{R}+\text{h}\right)^2}=\left(\frac{\text{R}+\text{h}}{\text{R}}\right)^2\)
\(\Rightarrow\frac{20}{10}=\left(\frac{6400+\text{h}}{6400}\right)^2\)
\(\Rightarrow\sqrt{2}=\frac{6400+\text{h}}{6400}\)
\(\Rightarrow\text{h}=2651\text{ km}\)
Gia tốc rơi tự do:
\(g=\dfrac{G\cdot M}{\left(R+h\right)^2}=\dfrac{G\cdot M}{\left(R+R\right)^2}=\dfrac{G\cdot M}{4R^2}\)
Tại mặt đất: \(g_0=\dfrac{G\cdot M}{R^2}\)
Xét tỉ số:
\(\dfrac{g}{g_0}=\dfrac{1}{4}\Rightarrow g=\dfrac{1}{4}g_0=2,4525\)m/s2
Khối lượng trái đất:
\(m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{m\cdot g}{10}=\dfrac{2\cdot2,4252}{10}=0,5kh=500g\)
Ta có:
+ Gia tốc trọng trường tại mặt đất: g = G M R 2 = 10 m / s 2
Gia tốc trọng trường ở độ cao h = 7 9 R :
g h = G M R + 7 9 R 2 = g 16 9 2 = 0 , 32 g = 3 , 2 m / s 2
+ Trọng lượng của vật tại độ cao h đó: P h = m g h = 50.3 , 2 = 160 N
+ Mặt khác, trọng lượng đóng vai trò như lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất, ta có:
P h = F h t = m v 2 r ↔ 160 = 50 v 2 6400 + 7 9 6400 .1000 → v = 6034 m / s
+ Tốc độ góc:
ω = v r = 6034 6400 + 7 9 6400 .1000 = 5 , 3.10 − 4
+ Chu kì chuyển động của vật:
T = 2 π ω = 2 π 5 , 3.10 − 3 = 11855 s ≈ 3 , 3 giờ
Đáp án: C
Ta có:
Gia tốc trọng trường tại mặt đất:
g = G M R 2 = 10 m / s 2
Gia tốc trọng trường ở độ cao h = 7 9 R
Trọng lượng của vật tại độ cao h đó:
g h = G M R + 7 9 R 2 = g 16 9 2
= 0 , 32 g = 3 , 2 m / s 2
Trọng lượng của vật tại độ cao h đó
P h = m g h = 50.3 , 2 = 160 N
Mặt khác, trọng lượng đóng vai trò như lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất, ta có:
P h = F h t = m v 2 r
↔ 160 = 50 v 2 6400 + 7 9 6400 .1000
→ v = 6034 m / s
Tốc độ góc: ω = v r
= 6034 6400 + 7 9 6400 .1000 = 5 , 3.10 − 4
Chu kì chuyển động của vật
T = 2 π ω = 2 π 5 , 3.10 − 4 = 11855 s ≈ 3 , 3 giờ
Đáp án: C
Chọn đáp án A
Trọng lượng vật trên trái đất:
Trọng lượng của vật trên mặt trăng là:
P = 6P’
Lại có:
\(\dfrac{P}{P'}=\dfrac{G\cdot\dfrac{Mm}{R^2}}{G\cdot\dfrac{Mm}{\left(R+h\right)^2}}\Leftrightarrow\dfrac{P}{\dfrac{P}{100}}=\dfrac{\dfrac{1}{R^2}}{\dfrac{1}{\left(R+h\right)^2}}\Rightarrow\left(R+h\right)^2=100R^2\)
Đặt h=mR (m là một số dương bất kì )
\(\Rightarrow\left(R+mR\right)^2=100R^2\Rightarrow R^2\left(1+m\right)^2=100\cdot R^2\Rightarrow\left(1+m\right)^2=100\Rightarrow m=9\)
Vậy h=9R
Chọn A
Ta có:
Gia tốc trọng trường tại mặt đất
g = G M R 2 = 10 m / s 2
Gia tốc trọng trường ở độ cao:
h = 1 9 R g h = G M ( R + 1 9 R ) 2 = g ( 10 9 ) 2 = 8 , 1 m / s 2
Trọng lượng của vật tại độ cao h đó:
p h = m g h = 37.8 , 1 = 299 , 7 N
Mặt khác, trọng lượng đóng vai trò như lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất, ta có:
P h = F h t = m v 2 r ↔ 299 , 7 = 37. v 2 ( 6400 + 1 9 .6400 ) .1000 → v = 7589 , 5 m / s
Tốc độ góc: ω = v r
= 7589 , 5 ( 6400 + 1 9 .6400 ) .1000 = 0 , 001
Chu kì chuyển động của vật
T = 2 π ω = 2 π 0 , 001 = 6280 s = 1 , 74 h .
Đáp án: C
Ta có:
Trọng lượng của vật ở mặt đất:
P = G m M R 2
Trọng lượng của vật ở độ cao h:
P h = G m M R + h 2
Theo đề bài, ta có:
P h = 0 , 4 P ↔ G m M R + h 2 = 0 , 4 G m M R 2 ↔ R 2 = 0 , 4 R + h 2 → h = 0 , 581 R = 0 , 581.6400 = 3718 , 4 k m
Đáp án: B