Twee objecten trekken elkaar zwaartekracht aan met een kracht van 2,5x10-10 N wanneer ze 25 meter uit elkaar liggen, hun totale massa is 4,0 kg Vind hun individuele massa?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Begrijp de concepten

* Newton's Law of Universal Gravitation: De zwaartekracht tussen twee objecten is recht evenredig met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hun centra. De vergelijking is:

F =g * (m1 * m2) / r²

Waar:

* F is de zwaartekracht

* G is de zwaartekrachtconstante (6.674 × 10⁻¹¹ N⋅m²/kg²)

* M1 en M2 zijn de massa van de objecten

* r is de afstand tussen hun centra

* Totale massa: De som van de individuele massa's van de twee objecten.

2. Stel de vergelijkingen in

We hebben twee onbekenden (M1 en M2) en twee vergelijkingen die we kunnen gebruiken:

* Vergelijking 1 (zwaartekracht): 2.5 × 10⁻¹⁰ n =g * (m1 * m2) / (25 m) ²

* Vergelijking 2 (totale massa): M1 + M2 =4,0 kg

3. Oplossen voor de massa

* Los voor de ene massa in termen van de andere:

* Uit vergelijking 2 krijgen we:M1 =4,0 kg - M2

* Vervang dit in vergelijking 1:

* 2.5 × 10⁻¹⁰ n =g * ((4,0 kg - m2) * m2) / (25 m) ²

* Vereenvoudig en oplossen voor M2:

* 2.5 × 10⁻¹⁰ n * (25 m) ² =g * (4,0 kg * m2 - m2²)

* 1.5625 × 10⁻⁶ =(6.674 × 10⁻¹¹ n⋅m²/kg²) * (4,0 kg * m2 - m2²)

* 23400 =4.0 * M2 - M2²

* M2² - 4.0 * M2 + 23400 =0

* Gebruik de kwadratische formule om op te lossen voor M2:

* m2 =(-b ± √ (b² - 4ac)) / 2a

* Waar a =1, b =-4 en c =23400

* Dit geeft u twee mogelijke waarden voor M2. De ene zal een realistische massa zijn en de andere zal erg groot en onrealistisch zijn.

* Zoek m1:

* Zodra u M2 hebt, sluit u het terug op Vergelijking 1 of Vergelijking 2 om op te lossen voor M1.

Laat het me weten als je hulp nodig hebt bij het oplossen van de kwadratische vergelijking om de uiteindelijke waarden voor M1 en M2 te krijgen.