Mộc Tinh có đường kính khoảng 142 984 km

Trang trước Trang sau

Bài tập 1 trang 27 Chuyên đề Vật Lí 11: Mộc Tinh có đường kính khoảng 142 984 km và có khối lượng khoảng 1,8986.10²⁷ kg. Xét một hòn đá có khối lượng 200 kg ở rất xa Mộc Tinh. Dưới tác dụng của trường hấp dẫn của Mộc Tinh, hòn đá bắt đầu bị hút và chạm vào bề mặt của Mộc Tinh.

a) Xác định độ biến thiên thế hấp dẫn giữa vị trí đầu và cuối của hòn đá.

b) Xác định độ biến thiên thế năng hấp dẫn của hòn đá.

c) Xác định tốc độ của hòn đá khi chạm vào bề mặt của Mộc Tinh, coi ban đầu hòn đá đứng yên so với Mộc Tinh.

Lời giải:

a) Ban đầu hòn đá ở rất xa Mộc Tinh có thể coi như nó đang ở vô cực. Thế hấp dẫn tại đó bằng 0.

Độ biến thiên thế hấp dẫn giữa vị trí đầu và cuối của hòn đá:

$Δ Φ = Φ' - Φ_{\infty} = - G \frac{M}{r} - 0 = - G \frac{M}{r} = - 6, {67.10}^{- 11} . \frac{1, {8986.10}^{27}}{(\frac{142984000}{2})} = - 1, {8.10}^{9} J / k g$

b) Độ biến thiên thế năng hấp dẫn của hòn đá:

$Δ W_{t h d} = m Δ Φ = - 200.1, {8.10}^{9} = - 3, {6.10}^{11} J$

c) Tốc độ của hòn đá khi chạm vào bề mặt của Mộc Tinh, coi ban đầu hòn đá đứng yên so với Mộc Tinh.

$v = \sqrt{2 |Δ Φ|} = \sqrt{2.3, {6.10}^{11}} = 8, {5.10}^{5} m / s$

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 11 Bài 4: Thế năng hấp dẫn. Thế hấp dẫn hay, chi tiết khác:

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học