w tym zadaniu nie potrzeba robić żadnych obliczeń, gdyż wiadomo, że oddziaływanie grawitacyjne na Księżycu jest 6 razy mniejsze niż na Ziemi to są podstawowe wiadomości ze szkoły wobec tego wystarczy ciężar Antka czyli 720 N podzielić przez 6 720 N:6 = 120 N czyli najbliższą odpowiedzią jest odp d a teraz uzasadnienie do tej odpowiedzi: wypiszmy parę danych Masa Ziemi - 6·10²⁴ kg, a że Księżyc ma masę 81 razy mniejszą to wynosi ona 7·10²² kg Promień Ziemi - 6400 km = 6,4·10⁶ m, promień Księżyca 3,7 razy mniejszy od promienia Ziemi to wynosi on 1700 km = 1,7·10⁶ m no to jeszcze stała grawitacji G = 6,67·10⁻11 Nm²/kg² i możemy liczyć przyspieszenie grawitacyjne na Księżycu, korzystając z wzoru g = G· Mk/Rk² g = 6,67·10⁻¹¹ ·7·10²²/(1,7·10⁶)² g = 6,67·10⁻¹¹ ·7·10²²/2,89·10¹² = (6,67·7/2,89) ·10⁻¹ = 16,16·10⁻¹ = 1,6 m/s² rachunek jednostek [g] = [ Nm²/kg² · kg/m²] = [ N/kg ] = [ m/s²] wiemy, że przyspieszenie grawitacyjne na Ziemi wynosi 9,81 m/s² to przyspieszenie na Księżycu jest mniejsze 9,81:1,6 = 6,13 w przybliżeniu 6 razy mniejsze wobec powyższego ciężar Antka na Księżycu jest 6 razy mniejszy niż na Ziemi i wynosi 121,7 N to trzeba było wykazać Uwaga: przyspieszenie Ziemi liczymy dokładnie tak samo jak dla Księżyca
Dane: Fz = 720 N Mk = 1/81 Mz Rk = 1/3,7 Rz Szukane : Fk = ? Rozwiązanie 1. obliczam masę na Ziemi Fz = m * gz m = Fz /gz m = 720 N /9,81 m/s² m = 73,4 kg 2. obliczm g k mg = GMm/R² /:m [latex]g_Z = frac{GM_z}{Rz^2} [/latex] [latex]g_K = frac{GM_k}{R_k^2} [/latex] [latex]g_K = G*frac{ frac{M_z}{81} }{( frac{R_z}{3,7 } )^2} [/latex] [latex]g_k = frac{1}{81 } * frac{(3,7 )^2}{1 } * frac{GM_z}{R_z^2} [/latex] [latex]g_k = 0,169 * g_z[/latex] g z = 9,81 m/s² gk = 0,169 * 9,81 m/s² gk = 1,66 m/s² Fk = m * gk Fk = 73,4 kg * 1,66 m/s² Fk = 121,8 N jeżli g Ziemi przedstawiacie : g = 10 m/s² - to w obl. zamiast 9,81 m/s² należy podstawić 10 m/s²