地球上で最も高い場所は山です。エベレスト、これは海抜8857 mです。地球の海面までの半径が6369 kmの場合、gの大きさは海抜と山の頂上との間でどれだけ変化しますか。エベレスト?

地球上で最も高い場所は山です。エベレスト、これは海抜8857 mです。地球の海面までの半径が6369 kmの場合、gの大きさは海抜と山の頂上との間でどれだけ変化しますか。エベレスト?
Anonim

回答:

# "gの大きさを小さくする" ~~ 0.0273m / s ^ 2#

説明:

みましょう

#R - >「地球の海面までの半径」= 6369 km = 6369000m#

#M - >「大地」#

#h - >「最も高い地点の高さ」#

# "海抜からのエベレスト山" = 8857m#

#g - >「地球の重力による加速」#

#「海面まで」= 9.8m / s ^ 2#

#g ' - > "最も高い重力による加速"#

# "" "地球上のスポット"#

#G - >「重力定数」#

#m - >「体の質量」#

質量mのボディが海面にあるとき、書くことができます

#mg = G(mM)/ R ^ 2 ……..(1)#

質量mの体がEverstで最も高い場所にあるとき、我々は書くことができます

#mg '= G(mM)/(R + h)^ 2 ……(2)#

(2)を(1)で割ると、

#(g ')/ g =(R /(R + h))^ 2 =(1 /(1 + h / R))^ 2#

#=(1 + h / R)^( - 2)~~ 1-(2h)/ R#

(より高いパワーの項を無視する #h / R# として #h / R "<<" 1#)

#g '= g(1-(2h)/ R)#

そのため、gの大きさを変える(減らす)

#Deltag = g-g '=(2hg)/ R =(2xx8857xx9.8)/6369000~~0.0273m/s^2#

回答:

#approx -.027 m s ^( - 2)#

説明:

ニュートンの重力の法則

#F =(GMm)/(r ^ 2)#

そして #g# 地球の表面で計算されます #r_e# 次のように:

#m g_e =(GMm)/(r_e ^ 2)#

そう #g_e =(GM)/(r_e ^ 2)#

異なる計算をした場合 #g#私達が得るだろう

#g_(エベレスト) - g_(海)= GM(1 /(r_(エベレスト)^ 2) - 1 /(r_(海)^ 2))#

#GM = 3.986005×10 ^ 14 m ^ 3 s ^( - 2)#

#approx 3.986005×10 ^ 14 *(1 /(6369000 + 8857)^ 2) - 1 /(6369000 ^ 2))#

#approx -.027 m s ^( - 2)#

微分を使う ダブルチェックする:

#g_e =(GM)/(r_e ^ 2)#

#ln(g_e)= ln((GM)/(r_e ^ 2))= ln(GM) - 2 ln(r_e)#

#(dg_e)/(g_e)= - 2(dr_e)/(r_e)#

#dg_e = - 2(dr_e)/(r_e)g_e = -2 * 8857/6369000 * 9.81 = -0.027 ms ^( - 2)#