Vị trí con tàu sao cho lực hấp dẫn của Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng lên con tàu cân bằng
Dạng bài: Vật lý 10. Vị trí con tàu sao cho lực hấp dẫn của Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng lên con tàu cân bằng. Hướng dẫn chi tiết.
Một con tàu vũ trụ bay về hướng Mặt Trăng, biết khoảng cách giữa tâm Trái Đất và Mặt Trăng bằng 60 lần bán kính Trái Đất và khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng của trái đất 81 lần. Xác định vị trí con tàu sao cho lực hấp dẫn của Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng lên con tàu cân bằng.
Công thức liên quan
Công thức xác định lực hấp dẫn.
Vật lý 10. Công thức xác định lực hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Phát biểu:
Lực hấp dẫn giữa hai vật( coi như hai chất điểm) có độ lớn tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Chú thích:
: khối lượng của hai vật 1 và 2 .
: hằng số hấp dẫn .
: khoảng cách giữa hai vật .
: lực hấp dẫn .

Điều kiện cân bằng của chất điểm
Vật lý 10.Điều kiện cân bằng của chất điểm. Hướng dẫn chi tiết.
Khi chất điểm chịu tác bởi hai lực đồng qui:
Nhận xét : Để chất điểm cân bằng hai lực này cùng độ lớn, cùng phương nhưng ngược chiều nhau.
Khi chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng qui:

Với là hợp lực của
Nhận xét : Để chất điểm cân bằng khi chịu tác dụng của ba lực đồng qui , hợp lực của hai lực bất kì cân bằng với lực còn lại.
Có thể vận dụng công thức toán học để tìm mối liên hệ.
(Định lý sin)
Đối với chất điểm có N (N>3) lực tác dụng : ta tổng hợp N-1 lực sau đó cân bằng với lực cuối.
Xác định vị trí để vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực hấp dẫn
Vật lý 10. Xác định vị trí để vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Chứng minh công thức:
Để vật đứng yên thì theo điều kiện cân bằng lực ta có:
Suy ra:
Để thì vật phải nằm trên đường nối giữa và nằm phía trong.

Ta có:

Ngoài ra: (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
Hằng số liên quan
Hằng số hấp dẫn
Vật lý 10.Hằng số hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Ý nghĩa : tỉ lệ lực kết nối giữa hai vật có khối lượng.
Hằng số hấp dẫn được đo bởi thí nghiệm cavendish 1797.

Được áp dụng trong công thức lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng ở định luật vạn vật hấp dẫn Newton.
Kí hiệu G được nhà vật lý Sir Charles Vernon Boys vào năm 1890.
Giá trị hằng số hấp dẫn khó đo với độ chính xác cao vì yếu hơn các lực cơ bản khác.
Biến số liên quan
Khối lượng của vật - Vật lý 10
Vật lý 10. Khối lượng của vật Hướng dẫn chi tiết. Tổng hợp tất cả những công thức liên quan đến khối lượng.
Khái niệm:
Khối lượng vừa là một đặc tính của cơ thể vật lý vừa là thước đo khả năng chống lại gia tốc của nó (sự thay đổi trạng thái chuyển động của nó) khi một lực ròng được áp dụng. Khối lượng của một vật thể cũng xác định sức mạnh của lực hấp dẫn của nó đối với các vật thể khác. Đơn vị khối lượng SI cơ bản là kilogram.
Trong một số bài toán đặc biệt của Vật Lý, khi mà đối tượng của bài toán có kích thước rất nhỏ (như tính lượng kim loại giải phóng ở bình điện phân, xác định số mol của một chất v....v...). Người ta sẽ linh động sử dụng "thước đo" phù hợp hơn cho khối lượng làm gam.
Đơn vị tính:
Kilogram - viết tắt (kg)
Gram - viết tắt (g)

Hằng số hấp dẫn - Vật lý 10
Vật lý 10. Hằng số hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Thông tin chi tiết:
Hằng số hấp dẫn G phụ thuộc vào hệ đơn vị đo lường, được xác định lần đầu tiên bởi thí nghiệm Cavendish năm 1797. Nó thường xuất hiện trong định luật vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton và trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Hằng số này còn được gọi là hằng số hấp dẫn phổ quát, hằng số Newton, hoặc G Lớn.
Cần phân biệt rõ "G Lớn" là hằng số hấp dẫn so với "g nhỏ" là gia tốc trọng trường (gravity).
G thường được lấy giá trị bằng .
Đơn vị tính:
Khoảng cách - Vật lý 10
Vật lý 10. Khoảng cách của hai vật. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
r là độ dài đường thẳng nối giữa hai tâm của vật.
Đơn vị tính: mét

Lực hấp dẫn - Vật lý 10
Vật lý 10. Lực hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Lực hấp dẫn là lực hút của hai vật có khối lượng tương tác với nhau.
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.
Giải thích cho chuyển động của sự rơi của vật và chuyển động của các hành tinh.
Đơn vị tính: Newton .

Các câu hỏi liên quan
Một vật nặng M được buộc vào đầu một thanh nhẹ có chiều dài l = 1 m, thanh có thể quay quanh một đầu qua điểm A. Phải cung cấp cho M một vận tốc theo phương ngang có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu?
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một vật nặng M được buộc vào đầu một thanh nhẹ có chiều dài l = 1 m, thanh có thể quay quanh một đầu qua điểm A. Lúc đầu M ở vị trí thấp nhất tại B. Lấy g = 10 m/.
a) Phải cung cấp cho M một vận tốc theo phương ngang có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để M lên được vị trí cao nhất?
b) Nếu cung cấp cho M một vận tốc 5 m/s thì thanh sẽ chuyển động lên được vị trí cao nhất hợp với
phương thẳng đứng ban đầu một góc bao nhiêu?

Một vật khối lượng m = 5 kg gắn vào đầu lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m. Kéo vật để lò co dãn ra thêm 20 m so với chiều dài tự nhiên rồi thả nhẹ. Tại vị trí nào vận tốc của vật có độ lớn cực đại?
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một vật khối lượng m = 5 kg gắn vào đầu lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m. Đầu kia của lò xo giữ cố định, vật có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang. Kéo vật để lò xo dãn ra thêm 20 m so với chiều dài tự nhiên rồi thả nhẹ.
a) Tại vị trí nào vận tốc của vật có độ lớn cực đại? Tính độ lớn của vận tốc này.
b) Tại vị trí nào thì động năng của vật bằng thế năng đàn hồi của nó? Tính độ lớn của vận tốc khi đó.
c) Vật m dừng lại khi lò xo bị nén một đoạn bằng bao nhiêu?
Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s trên mặt phẳng nằm ngang. Tính tổng động lượng của hệ trong các trường hợp.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Hai vật có khối lượng = 1 kg, = 3 kg chuyển động với các vận tốc = 3 m/s và = 1 m/s trên mặt phẳng nằm ngang. Tính tổng động lượng (phương, chiều, độ lớn) của hệ trong các trường hợp:
a) cùng hướng. b) cùng phương, ngược chiều.
c) vuông góc . d) hợp với góc 120°
Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 60 km/h và một xe tải có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với tốc độ 10 m/s. Tính tỉ số độ lớn động lượng của hai xe.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 60 km/h và một xe tải có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với tốc độ 10 m/s. Tính tỉ số độ lớn động lượng của hai xe.
Tìm tổng động lượng của hệ 2 vật có khối lượng bằng nhau, m1 = m2 = 1 kg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1 m/s và có hướng không đổi, vận tốc của vật 2 có độ lớn v2 = 2 m/s.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ 2 vật có khối lượng bằng nhau, = 1 kg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn = 1 m/s và có hướng không đổi, vận tốc của vật 2 có độ lớn = 2 m/s và
a) cùng hướng với .
b) cùng phương, ngược chiều với .
c) có hướng nghiêng so với .