Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Als een object 200 N aan de oppervlakte weegt en R de straal van de aarde is, welke afstand in termen van het centrum zou het gewicht zijn vijftig newton?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

Inzicht in de concepten

* Gewicht: Gewicht is de zwaartekracht die werkt op de massa van een object. Het hangt af van de massa van het object en de zwaartekrachtversnelling.

* zwaartekracht: De zwaartekracht tussen twee objecten is evenredig met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hun centra.

Het probleem instellen

Laten:

* * m * =massa van het object

* * g * =versnelling als gevolg van de zwaartekracht op het aardoppervlak

* * r * =straal van de aarde

* * h * =afstand van het aardoppervlak tot het punt waar het gewicht 50 n is

* * G * =Gravitational Constant

Berekeningen

1. Gewicht aan het oppervlak:

* 200 n =* m * * g *

2. Gewicht op een afstand H van het oppervlak:

* 50 n =* m * * g * * m / (r + h) ² (waar * m * de massa van de aarde is)

3. verhouding van gewichten:

* Verdeel de vergelijking voor gewicht op afstand * H * door de vergelijking voor gewicht aan het oppervlak:

(50 n) / (200 n) =(*g**m* / (r + h) ²) / (*g*)

* Vereenvoudigt:1/4 =(r² / (r + h) ²)

4. Oplossen voor H:

* Neem de vierkantswortel van beide zijden:1/2 =r / (r + h)

* Kruismultig:r + h =2r

* Los op voor h:h =r

Antwoord:

Het object weegt 50 n op een afstand r (de straal van de aarde) uit het midden van de aarde. Met andere woorden, het gewicht zal 50 n zijn op een punt op het oppervlak van de aarde.