Чему равна сила гравитационного притяжения между двумя одинаковыми пулями в момент столкновения? Масса каждого шара 200 г, диаметр 4 см. Расстояние между шарами в момент столкновения - это расстояние между их центрами.
2. Как изменится сила гравитационного притяжения между двумя пулями, если массу одного шара увеличить в 2 раза, а массу второй уменьшить в 2 раза? ответ обосновать с формулы закона всемирного тяготения.
3. Во сколько раз уменьшится сила притяжения к Земле космического корабля при удалении на расстояние, равное двум радиусам Земли, от ее поверхности? ответ обосновать с формулы закона всемирного тяготения.
4. Какое ускорение свободного падения на планете, радиус которой в 4 раза больше, чем радиус Земли, а масса в 50 раз больше, чем масса Земли? Масса Земли равна 6 × 1024 кг, радиус Земли 6,4 × 106 м.
5. Космонавт находится на поверхности Луны. К какому небесного тела он привлекается сильнее - до Земли или к Солнцу? ответ обосновать.
Известно, что потенциальная энергия тела (заряда) может изменяться за счет работы по перемещению тела, совершаемой консервативной силой, действующей со стороны полям:
dA dWp
.
В электростатическом поле на заряд q со стороны поля действует
сила Кулона
F qE
. Тогда работа dA, совершаемая электрическим полем
E
, равна работе силы Кулона при малом перемещении
dl
в пространстве заряда q (рис. 3)
dA (F dl ) q(E dl ) q(E dx E dy E dz)
x y z
.
Работа dA, совершаемая потенциальным полем, приводит к изменению потенциальной энергии dWp заряженного тела
dz
z
dy
y
dx
x
dA dWp qd q .
Из сопоставления этих выражений для работы dA видно, что связь
между напряженностью и потенциалом электростатического поля имеет
вид
x
Ex
,
y
Ey
,
z
Ez
или
E grad
.
Градиент (grad) скалярной
функции – это вектор, направленный в
сторону наиболее быстрого возрастания функции, равный по модулю производной от функции по этому
направлению. Следовательно, напряженность электрического поля
направлена в сторону наиболее
быстрого убывания потенциала.
Единицы измерения потенциала: В (вольт).
Из выражения
dA q(E dl )
следует, что работа по перемещению
заряда вдоль линии напряженности электрического поля
E dl
||
максимальна
dA q E dl . А работа по перемещению заряда перпендикулярно
напряженности электрического поля
E dl
минимальна
dA 0.
Интегрируя выражение
dA q(E dl ) qd