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2つのオブジェクトは、総質量が4.0 kg離れている場合、2.5 10〜10 nの力で重力で互いに引き付けられ、個々の質量を見つけますか?

この問題を解決する方法は次のとおりです。

1。概念を理解する

* ニュートンの普遍的重力の法則: 2つのオブジェクト間の重力は、質量の積に直接比例し、中心間の距離の平方に反比例します。方程式は次のとおりです。

f =g *(m1 * m2) /r²

どこ:

* fは重力の力です

* gは重力定数(6.674 x 10^-11nm²/kg²)です

* M1とM2はオブジェクトの質量です

* rはセンター間の距離です

2。方程式を設定します

*私たちは知っています:

* f =2.5 x 10^-10 n

* r =0.29 m

* M1 + M2 =4.0 kg(総質量)

* M1とM2を見つける必要があります。

3。大衆を解く

* 既知の値を重力力方程式に置き換えます:

2.5 x 10^-10 n =(6.674 x 10^-11nm² /kg²) *(m1 * m2) /(0.29 m)²

* 方程式を簡素化:

(2.5 x 10^-10 n) *(0.29 m)² /(6.674 x 10^-11nm² /kg²)=m1 * m2

0.315 =m1 * m2

* 他の点に関して一方の質量を解決する:

M1 =0.315 / m2

* この式をM1の総質量方程式に置き換えます:

0.315 / m2 + m2 =4.0 kg

* 両側にM2:を掛けます

0.315 +m2²=4.0 m2

* 二次方程式に再配置:

M2² -4.0 m2 + 0.315 =0

* 二次式を使用して二次方程式を解きます:

m2 =[4.0±√(4.0² -4 * 1 * 0.315)] /(2 * 1)

M2≈3.96kgまたはM2≈0.08kg

* m2:のソリューションのいずれかを使用してM1を見つけます

m2≈3.96kgの場合、m1≈0.04kg

m2≈0.08kgの場合、m1≈3.92kg

したがって、個々の質量は約:です

* m1≈0.04kg

* m2≈3.96kg

または

* m1≈3.92kg

* m2≈0.08kg

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