- Опишите силу тяжести некоторой планеты.
1) Сила тяжести планеты (это подойдёт не только для планеты, но и для почти любого шарообразного небесного тела, например, для звезды) действует на любые1 тела.
2) Сила тяжести планеты направлена к центру масс этой планеты.
3) \vec{F}=m\cdot \vec{g};
где \vec{F}~- сила тяжести планеты, действующая на данное тело,
m~- масса этого тела,
\vec{g}~- ускорение свободного падения2 в точке, где находится центр тяжести этого тела. (В рамках ЕГЭ центр тяжести будет находиться в той же точке, что и центр масс, хотя это не всегда так).
4) С силой тяжести планеты на это тело действует эта планета.
5) Сила тяжести планеты приложена к центру тяжести тела, на которое она действует. - Может ли сила тяжести, с которой планета действует на некоторое тело равняться нулю?
Да. - Запишите формулу, выражающую зависимость силы тяжести от высоты h над поверхностью планеты, радиус которой R_0.
mg=m\cdot \large \frac{G\cdot M}{(R_0+h)^2};
где mg~- модуль силы тяжести, действующей на материальную точку, находящуюся на высоте h над поверхностью планеты, радиус которой R_0 (mg здесь, как и обычно, в алгебре, означает произведение: m\cdot g),
m~- масса этой материальной точки,
g~- модуль ускорения свободного падения в точке, где находится наша материальная точка,
G~- гравитационная постоянная,
M~- масса этой планеты,
R_0~- радиус этой планеты,
h~- высота над поверхностью планеты, на которой находится наша материальная точка.
Сноски:
- Можно придумать идеальные ситуации, когда сила тяжести планеты равна нулю, например, сила тяжести планеты не действует на материальную точку, находящуюся в центре планеты, если планета состоит из сферически симметричных однородных слоёв.
- Я надеюсь все заметили, что объясняя ускорение свободного падения, мы использовали силу тяжести, а описывая её, использовали ускорение свободного падения?) Чтобы такого не было можно, например, описать силу тяжести, используя закон всемирного тяготения.
Разве сила тяжести в ситуации, описанной в сноске 1, равна нулю? Я думал, что она компенсируется за счёт того, что слои симметричные и однородные
Да, именно так, если она компенсируется от всех частей, то получается, что в целом от планеты, она равны нулю.