Trả lời Tự luận 21.2 Bài 21. Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm (trang 71, 72, 73) – SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo. Hướng dẫn: Vận dụng kiến thức về lực hấp dẫn.
Câu hỏi/Đề bài:
Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng được tính theo công thức: \({F_{hd}} = G.\frac{{{m_1}.{m_2}}}{{{r^2}}}\)
Với G = 6,67.10-11 N.kg-2.m2 là hằng số hấp dẫn, m1 và m2 lần lượt là khối lượng của hai vật và r là khoảng cách giữa hai khối tâm của chúng.
Biết khối lượng của Trái Đất khoảng 5,97.1024 kg. Hãy tính khoảng cách giữa tâm của Trái Đất và Mặt Trăng.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về lực hấp dẫn.
Lời giải:
Lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng (khối lượng m) và Trái Đất (khối lượng M) là lực hướng tâm:
\(G.\frac{{m.M}}{{{r^2}}} = m.\frac{{{v^2}}}{r} \Rightarrow r = \sqrt[3]{{G.\frac{M}{{{{\left( {2\pi /T} \right)}^2}}}}} \approx 3,{83.10^8}m.\)