Đặt hai quả cầu có khối lượng là m1 và m2 cùng trên một đường thẳng và giữ cho quả cầu 1 cố định. Khi đặt cho quả cầu 2 vào vị trí A thì lực hút giữa chúng là 36.10-4 N; khi đặt quả cầu 2 vào vị trí B thì lực hút giữa chúng là 9.10-4 N. Lực hút giữa chúng khi đặt quả cầu 2 vào trung điểm của đoạn AB là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi O là vị trí đặt quả cầu 1, ta có:
+ Khi đặt quả cầu 2 vào A, lực hấp dẫn giữa 2 quả cầu: \( {F_1} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{O{A^2}}}\)
+ Khi đặt quả cầu 2 vào B, lực hấp dẫn giữa 2 quả cầu:
\( {F_2} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{O{B^2}}}\)
Ta có: \( \frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{O{B^2}}}{{O{A^2}}} = \frac{{{{36.10}^{ - 4}}}}{{{{9.10}^{ - 4}}}} = 4 \to OB = 2OA\)
+ Khi đặt quả cầu 2 vào C (trung điểm của AB) ta có lực hấp dẫn giữa 2 quả cầu: \( F = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{O{C^2}}}\)
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} OC = CA + OA\\ CA = \frac{{AB}}{2}\\ AB = OB - OA = OA \end{array} \right. \to OC = \frac{3}{2}OA\\ \to F = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{\frac{4}{9}O{A^2}}} = \frac{4}{9}{F_1} = \frac{4}{9}{36.10^{ - 4}} = {16.10^{ - 4}}N \end{array}\)