Lực hấp dẫn - Bài toán xác định vị trí để vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực hấp dẫn.

Lực hấp dẫn. Trọng lực. Lực vạn vật hấp dẫn. Bài toán xác định vị trí vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực hấp dẫn. Video hướng dẫn chi tiết.

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement
Advertisement

Coi khoảng cách trung bình giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính Trái Đất; khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần. Xác định vị trí để vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực hấp dẫn.

1. Video bài giảng


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

Mời các bạn xem video bài giảng.

2. Bài toán xác định vị trí vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực hấp dẫn

I. Xác định vị trí để vật cân bằng

a. Yêu cầu bài toán

Cho hai vật có khối lượng lần lượt là m1 và m2 đặt cách nhau một khoảng là AB. Hãy xác định vị trí của điểm M, tại đó đặt vật có khối lượng m3 bất kỳ sao cho hệ cân bằng (vật m3 đứng yên). 

hinh-anh-bai-toan-xac-dinh-vi-tri-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-152-0

b. Hướng dẫn giải

Để vật m3 đứng yên thì theo điều kiện cân bằng lực ta có: F13 + F23 = 0F13 =- F23 

Suy ra: F13  F23 F13 = F23

Để F13  F23 thì vật m3 phải nằm trên đường nối giữa m1 và m2 và nằm phía trong.

hinh-anh-bai-toan-xac-dinh-vi-tri-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-152-1

Ta có: F13 = F23 Gm1.m3r213 = Gm2.m3r223 r213r223=m1m2r13r23=m1m2 (1)

hinh-anh-bai-toan-xac-dinh-vi-tri-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-152-2

Ngoài ra: r13 + r23 = AB (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: r13r23=m1m2r13 + r23 = AB

Ta tính được r13 và r23 và xác định được vị trí của m3.

II. Bài tập ví dụ

a. Đề bài

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.

b. Hướng dẫn giải

Tóm tắt: 

r = 60RMTrái ĐtMMt trăng = 81r1 = ? và r2 = ?

Bài làm:

Để tàu cân bằng thì theo điều kiện cân bằng lực ta có: FTĐ + FMT = 0FTĐ =- FMT

Suy ra: FTĐ  FMT FTĐ = FMT

Để FTĐ  FMT  thì tàu vũ trụ phải nằm trên đường nối giữa Trái Đất và Mặt Trăng và nằm phía trong.

hinh-anh-bai-toan-xac-dinh-vi-tri-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-152-3

Ta có:

 FTĐ = FMT GMTĐ.mtàur21 = GMMT.mtàur22 r21r22=MTĐMMTr21r22=81 r1 = 9r2

Ngoài ra: r1 + r2 = r r1 + r2 = 60R (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

 r1 = 9r2r1 + r2 = 60R r1 = 9r29r2 + r2 = 60Rr1 = 54Rr2 = 6R

(với R là bán kính Trái Đất)

Vậy tàu vũ trụ cách Trái Đất bằng 54 lần bán kính Trái Đất.

 


Thông Tin Tác Giả

Ekip congthucvatly.com


Các bài giảng liên quan Lực hấp dẫn - Bài toán xác định vị trí để vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực hấp dẫn.

Lực hấp dẫn. Trọng lực trường hợp đặc biệt của lực hấp dẫn.

14147656   26/04/2022

Tại sao trái táo lại rơi xuống đất mà không bay lên không trung? Qua bài giảng này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về lực vạn vật hấp dẫn nhé.

Lực hấp dẫn. Gia tốc trọng trường tại mặt đất. Gia tốc trọng trường tại độ cao h bất kỳ.

14447612   26/04/2022

Lực vạn vật hấp dẫn. Trọng lực, một trường hợp đặc biệt của lực hấp dẫn. Công thức xác định gia tốc trọng trường của vật tại một độ cao h bất kì.


Advertisement

Các công thức liên quan


r13r23=m1m2r13 + r23 = AB

Chứng minh công thức: 

Để vật m3 đứng yên thì theo điều kiện cân bằng lực ta có: F13 + F23 = 0F13 =- F23 

Suy ra: F13  F23 F13 = F23

Để F13  F23 thì vật m3 phải nằm trên đường nối giữa m1 và m2 và nằm phía trong.

hinh-anh-xac-dinh-vi-tri-de-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-943-0

Ta có: F13 = F23 Gm1.m3r213 = Gm2.m3r223 r213r223=m1m2r13r23=m1m2 (1)

hinh-anh-xac-dinh-vi-tri-de-vat-can-bang-khi-chiu-tac-dung-cua-hai-luc-hap-dan-943-1

Ngoài ra: r13 + r23 = AB (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: r13r23=m1m2r13 + r23 = AB


Xem thêm

Advertisement

Các câu hỏi liên quan

có 7 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý


Xác định vị trí để lực hấp dẫn giữa hai vật cân bằng

Cho hai vật m1=16kg; m2=4kg. Đặt tại hai điểm AB cách nhau 20 cm, xác định vị trí đặt m3=4 kg ở đâu để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng?

Trắc nghiệm Khó  Có Video

Xác định vị trí để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng

Cho hai vật 4m1=m2. Đặt tại hai điểm A, B cách nhau 36 cm, xác định vị trí đặt m3=2kg ở đâu để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng?

Trắc nghiệm Rất khó  Có Video

Vị trí con tàu sao cho lực hấp dẫn của Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng lên con tàu cân bằng

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.

Trắc nghiệm Khó  Có Video
Advertisement

Tại điểm nào trên đường nối tâm lực hấp dẫn bằng nhau.

Trái Đất có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trăng có khối lượng 7,2.1022 kg. Bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng 3,84.108 km. Tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng, vật bị hút về Trái Đất và Mặt Trăng với những lực bằng nhau?

Trắc nghiệm Khó

Xác định vị trí để lực hấp dẫn giữa hai quả cầu cân bằng.

Hai quả cầu có khối lượng lần lượt là m1= 12 kg; m2= 3 kg, cách nhau 0,5 m. Xác định vị trí đặt quả cầu m3=1 kg để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng?

Trắc nghiệm Rất khó

Xác định vị trí để lực hấp dẫn giữa chúng bằng nhau.

Trái Đất có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trời có khối lượng 2.1030 kgKhoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là 1,5.1011 m. Tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng, vật bị hút về Trái Đất và Mặt Trời với những lực bằng nhau?

Trắc nghiệm Khó
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập
Advertisement

Các Bài Viết Được Xem Nhiều Nhất

Công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 2: con lắc lò xo

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

248277

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 2: con lắc lò xo, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 3: phóng xạ

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

2048071

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 3: phóng xạ, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 2: năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

1948065

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 2: năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 11 chương 6: khúc xạ ánh sáng, bài 26: khúc xạ ánh sáng

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

9748019

Tổng hợp các công thức vật lý 11 chương 6: khúc xạ ánh sáng, bài 26: khúc xạ ánh sáng, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Advertisement

Công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 1: tổng quan về dao động điều hòa

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

147980

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 1: tổng quan về dao động điều hòa, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Advertisement
Advertisement


Tin Tức Liên Quan

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ (Đóng) - :(

Bạn hãy tắt trình chặn quảng cáo
Loading…