Accélération due à la gravité des problèmes de physique

Utilisation de la physique, vous pouvez comparer l'accélération due à la gravité de deux objets différents renouvelables. Par exemple, vous pouvez comparer une planète à l'autre, en fonction de leurs masses et rayons respectifs.

Sommaire

Voici quelques questions pratiques qui illustrent ce concept.

Questions pratiques

  1. Les chercheurs de la NASA à charger un programme de 100 kg sur une fusée sur la Terre. Lorsque les terres de roquettes sur la surface de Neptune, où l'accélération de la pesanteur est d'environ 1,2 fois plus grande que celle de la Terre, ce qui sera la masse de l'emballage, arrondis à l'entier le plus proche?

  2. Combien de fois plus grande est l'accélération due à la pesanteur à la «surface» de Jupiter qu'à Terre?

    Utilisez les données suivantes et arrondir votre réponse à l'entier le plus proche.

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  3. Une station spatiale circulaire dans la forme d'une roue de bicyclette a une masse de 1800 kilogrammes. Il tourne autour d'un axe central à 450 mètres de l'anneau extérieur de la gare et prend 30 minutes pour faire un tour. Quelle est l'accélération d'un objet situé sur la bague extérieure?

    Arrondissez votre réponse à deux chiffres significatifs.

Réponses

Voici les réponses aux questions pratiques:

  1. 100 kg

    Bien que le poids de (la force de gravité sur) le paquet diffère sur les surfaces des deux planètes, la masse ne varie pas. La masse d'un objet reste constant quel que soit les forces qui agissent sur lui.

  2. 3

    L'expression «combien de fois plus" indique que vous devez utiliser un rapport pour résoudre cette question. Vous avez besoin de connaître le rapport de l'accélération gravitationnelle de Jupiter par rapport à la Terre:

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    Utilisez la relation qui

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    m est la masse de la planète et notamment r est le rayon de la planète:

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    Par conséquent, l'accélération de la pesanteur à la surface de Jupiter est 2.66 (ou 3, arrondi) fois plus grande que celle à la surface de la Terre.

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    Vous pouvez comprendre l'accélération de l'objet sur l'anneau externe de la vitesse tangentielle

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    et le rayon de l'anneau:

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    Notez que la vitesse tangentielle d'un point sur la bague extérieure est actuellement la seule valeur que vous ne avez pas à votre disposition immédiate, afin d'utiliser la relation entre la distance parcourue (dans ce cas, la circonférence du cercle fait par l'objet dans une rotation de la station) et le temps nécessaire pour parcourir cette distance (30 minutes):

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    Rappelons que la circonférence d'un cercle C est égal à

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    et convertir le temps de les unités désirées

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    Maintenant, vous pouvez remplacer le tout dans la formule que vous tiriez tôt pour calculer l'accélération:

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