重力と深さの理解
* 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、質量の積に比例し、中心間の距離の平方に反比例します。
* 重力による加速(g): これは、地球の重力プルのためにオブジェクトが経験する加速です。地球の表面では、約9.8 m/s²です。
問題の設定
1。 'r'を地球の半径にします。
2。表面の重力による加速とする。
3。重力による加速が「g/4」である深さ「d」を見つけたい。
計算
* 表面: 重力による加速度はg =gm/r²(ここで、gは重力定数、mは地球の質量です)です。
* 深さ 'd'で: 地球の中心からの距離は(r -d)です。深さ「d」での重力による加速は、g '=gm/(r -d)²です。
深さを解く(d)
g =g/4が与えられます。それで:
g/4 =gm/(r -d)²
gの式を置き換えます。
(gm/r²)/4 =gm/(r -d)²
Dを簡素化して解決します。
1/4 =(r -d)²/r²
√(1/4)=(r -d)/r
1/2 =(r -d)/r
r/2 =r -d
d =r -r/2
d =r/2
回答:
重力による加速が表面の4分の1である地球の表面からの深さは地球の半径の半分です 。