К каким двум телам массами m1 и m2 на расстоянии r друг от друга применим закон всемирного тяготения в форме ? 1) К любым телам при любых расстояниях между ними. 2) Только к небесным телам при больших расстояниях между ними. 3) К любым телам с размерами, значительно меньшими расстояния r. 4) Только к телам шарообразной формы.
Ответ: 1) К любым телам при любых расстояниях между ними.
Закон всемирного тяготения в форме (F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}) применим ко всем телам во Вселенной, независимо от их формы и размеров, при любых расстояниях между ними. Этот закон описывает взаимодействие гравитационных сил между двумя телами с массами (m_1) и (m_2), находящимися на расстоянии (r) друг от друга. Гравитационная сила притяжения действует между всеми объектами во Вселенной и играет важную роль в формировании структуры и движении небесных тел.
Закон всемирного тяготения, сформулированный Исааком Ньютоном, гласит, что сила гравитационного притяжения ( F ) между двумя точечными массами ( m_1 ) и ( m_2 ) на расстоянии ( r ) друг от друга пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
где ( G ) — гравитационная постоянная.
Для применения этого закона к реальным физическим телам, важно учитывать несколько факторов, связанных с размерами и формой тел, а также расстоянием между ними. Рассмотрим варианты ответов более подробно:
К любым телам при любых расстояниях между ними. Этот вариант не совсем корректен. Закон всемирного тяготения в своей чистой форме применим к точечным массам или к телам, которые могут быть аппроксимированы как точечные массы (например, сферически симметричные тела). При очень малых расстояниях между телами силы могут быть значительно искажены из-за неоднородностей материи и других эффектов (например, квантовых эффектов на атомарном уровне). Также на больших космических масштабах могут возникать значительные отклонения из-за влияния других гравитационных источников.
Только к небесным телам при больших расстояниях между ними. Этот вариант частично верен, но ограничивает применение закона. Действительно, закон всемирного тяготения хорошо описывает взаимодействие между планетами, звездами и другими астрономическими объектами, где расстояния велики, и размеры самих тел малы по сравнению с этими расстояниями. Однако это не означает, что закон неприменим к телам на Земле или в лабораторных условиях.
К любым телам с размерами, значительно меньшими расстояния r. Этот вариант наиболее точен. Если размеры тел ( m_1 ) и ( m_2 ) значительно меньше расстояния ( r ) между ними, то тела можно рассматривать как точечные массы, и закон всемирного тяготения будет применим. Это условие позволяет избежать влияния неоднородностей распределения масс внутри тел и делает расчет силы гравитации более точным.
Только к телам шарообразной формы. Этот вариант ограничивает применение закона. Формула Ньютона для гравитационного притяжения применима не только к шарообразным телам, но и к любым телам, которые можно аппроксимировать как точечные массы при условии, что расстояние между ними значительно больше их размеров. Для сферически симметричных тел можно использовать центр масс для вычисления силы притяжения, что упрощает задачу, но это не является необходимым условием.
Итак, правильный ответ:
3) К любым телам с размерами, значительно меньшими расстояния r.
