В свинцовом шаре радиуса R сделана сферическая полость радиуса R/2, поверхность которой...

0 голосов
90 просмотров

В свинцовом шаре радиуса R сделана сферическая полость радиуса R/2, поверхность которой касается шара. Масса сплошного шара была равна М. С какой силой F свинцовый шар будет притягивать маленький шарик массой m, находящийся на расстоянии d от центра свинцового шара на продолжении прямой, соединяющей центр свинцового шара с центром полости?


Физика (1.3k баллов) | 90 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Формула объема шара:

V=\frac{4}{3}\pi R^3

Масса:

M=\rho V

Масса при начальном объеме:

M=\frac{4}{3}\rho\pi R^3

Масса, на которую уменьшился шар:

M_{0}=\frac{4}{3}\rho\pi (\frac{R}{2})^3=\frac{1}{8}\frac{4}{3}\rho\pi R^3

Конечная масса:

M_{1}=M-M_{0}=\frac{4}{3}\rho\pi R^3\cdot (1-\frac{1}{8})=\frac{7}{8}\frac{4}{3}\rho\pi R^3

M_{1}=\frac{7}{8}\cdot M

Закон всемирного тяготения:

F=G\frac{Mm}{R^2}

С нашими величинами:

F=G\frac{M_{1}m}{d^2}

G-const, G=6.671\cdot 10^{-11}

F=6.671\cdot 10^{-11}\frac{7\cdot Mm}{8\cdot d^2}

F\approx 6\cdot 10^{-11}\cdot \frac{Mm}{d^2}

 

 

(9.9k баллов)