Erdbeschleunigung in Physik Probleme
Mit Hilfe der Physik, können Sie die Erdbeschleunigung von zwei unterschiedlichen Dreh Objekte vergleichen. Zum Beispiel können Sie einem Planeten zum anderen zu vergleichen, auf der Grundlage ihrer jeweiligen Massen und Radien.
Hier sind einige Fragen der Praxis, die dieses Konzept veranschaulichen.
Übungsfragen
Forscher bei der NASA laden eine 100-Kilogramm-Paket auf eine Rakete auf der Erde. Wenn die Rakete landet auf der Oberfläche des Neptun, wo die Erdbeschleunigung ist etwa 1,2-mal so groß wie die auf der Erde, was die Masse des Pakets sein wird, gerundet auf die nächste ganze Zahl?
Wie viele Male größer ist die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft auf dem Jupiter "Oberfläche" als auf der Erde?
Verwenden Sie die folgenden Daten und runden Ihre Antwort auf die nächste ganze Zahl.
Eine kreisförmige Raumstation in der Form eines Fahrradrades hat eine Masse von 1,800 kg. Es dreht sich um eine zentrale Achse 450 Meter entfernt von dem äußeren Ring der Station und dauert 30 Minuten, um eine Revolution zu machen. Was ist die Beschleunigung eines Objekts auf dem Außenring liegt
Runden Sie Ihre Antwort auf zwei signifikante Stellen.
Antworten
Im Folgenden sind die Antworten auf die Fragen der Praxis:
100 kg
Obwohl das Gewicht (die Schwerkraft auf) das Paket auf den beiden Planeten Oberflächen unterscheidet, wird die Masse nicht unterscheiden. Die Masse eines Objekts bleibt konstant, unabhängig von den Kräften, die auf sie wirken.
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Der Ausdruck "wie oft größer" zeigt an, dass Sie ein Verhältnis zu verwenden, müssen diese Frage zu lösen. Sie müssen das Verhältnis von Jupiters Gravitationsbeschleunigung im Vergleich mit der Erde zu wissen:
Verwenden Sie die Beziehung, die
woher m ist die Masse des jeweiligen Planeten und r ist der Radius des Planeten:
Daher ist die Beschleunigung der Schwerkraft auf Jupiter Oberfläche 2,66 (oder 3, gerundet) mal so groß wie die an der Erdoberfläche.
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Sie können die Beschleunigung des Objekts auf dem Außenring von der Tangentialgeschwindigkeit herauszufinden
und der Radius des Rings:
Beachten Sie, dass die tangentiale Geschwindigkeit eines Punktes auf dem äußeren Ring derzeit der einzige Wert, den Sie nicht in Ihrer unmittelbaren Verfügung haben, so verwenden Sie die Beziehung zwischen gelegte Strecke (in diesem Fall ist der Umfang des von dem Objekt gemacht Kreis in einem Rotation der Station) und die Zeit, dass die Entfernung (30 Minuten) zu reisen nimmt:
Erinnern, dass der Umfang eines Kreises C entspricht
und konvertieren Sie die Zeit, um die gewünschten Einheiten
Jetzt können Sie alles in die Formel ersetzen Sie zuvor abgeleitet, um die Beschleunigung zu berechnen:
