Giải bài 7 trang 78 – Bài 17 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Ở độ̣ cao nào so với mặt đất thì gia tốc rơi tự do bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất ? Cho bán kính Trái Đất là \( R=6\text{ 400 km}\text{.} \)
Gia tốc rơi tự do ở mặt đất : \( {{g}_{0}}=\dfrac{GM}{{{R}^{2}}} \)
Tại độ cao h : \( g=\dfrac{GM}{{{\left( R+h \right)}^{2}}} \)
\( \begin{align} & \Rightarrow \text{ }{{\left( 1+\dfrac{h}{R} \right)}^{2}}=\dfrac{{{g}_{0}}}{g}=2\Rightarrow h=R\left( \sqrt{2}-1 \right) \\ & h\approx 2650\text{ }\left( km \right) \\ \end{align} \)
Vậy ở độ cao 2650 (km) thì gia tốc rơi tự do bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất.
Ghi nhớ :
- Định luật vạn vật hấp dẫn : Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
\( {{F}_{\text{hd}}}=G\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}^{2}}} \)
G là hằng số hấp dẫn, có giá trị bằng \( 6,{{67.10}^{-11}}\dfrac{N.{{m}^{2}}}{k{{g}^{2}}}. \)
- Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.
- Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật đó.