17. Un pianeta di forma sferica ha una densità media che è 4 volte quella terrestre. Il raggio di questo pianeta è 1/4 di quello terrestre. Considera anche la Terra di forma perfettamente sferica. Calcola l’accelerazione di gravità sul pianeta.
17. Un pianeta di forma sferica ha una densità media che è 4 volte quella terrestre. Il raggio di questo pianeta è 1/4 di quello terrestre. Considera anche la Terra di forma perfettamente sferica. Calcola l’accelerazione di gravità sul pianeta.
Dalla legge di gravitazione universale si ricavano i valori dell'accelerazione di gravità sulla terra e sul pianeta.
g_terra = G*M_t / R_t²
g_pianeta = G*M_p/ R_p²
dove:
G= costante di gravitazione universale
M_t = massa terra = d_terra* V_terra
M_p = massa pianeta = d_pianeta * V_pianeta
Avendo terra e pianeta forme sferiche (V=4/3*pi*R³) il rapporto tra g_terra e g_pianeta si riduce al rapporto tra:
g_terra /g_pianeta = (d_terra * R_terra) /(d_pianeta * R_pianeta)
Sostituendo i valori numerici otteniamo:
g_terra / g_pianeta = 1
Quindi: g_terra = g_pianeta
On Earth
g ≡ ρ*r^3^/r^2 = ρ*r
On Planet
g' = 4ρ*r/4 = ρ*r = g
La massa del pianeta é (1/4)^3 *4 = 1/16
di quella della Terra
Quindi g' = (1/16) : (1/4)^2 * g = g
Sul pianeta c'è la stessa accelerazione che c'è sulla Terra perché è 4 volte più denso ma ha il volume che è 1/64 di quello della Terra..
Legge di gravitazione:
F = G * (M terra) * (m corpo) / R^2 = forza peso del corpo di massa m.
F = m * g = forza peso del corpo.
g = accelerazione di gravità;
g = G * (M terra) / (R terra)^2;
M terra = d terra * Volume;
Volume = 4/3 pigreco * (R terra)^3
g pianeta = G * (M pianeta) / (R pianeta)^2
R pianeta = 1/4 (R terra);
Volume = 4/3 pigreco R^3;
(1/4)^3 = 1/64
Volume pianeta = 1/64 Volume Terra
M pianeta = [4 * (d terra)] * (1/64 Volume terra) = 1/16 M terra;
M pianeta = 1/16 * M terra
g pianeta = G *[1/16 M terra / (1/4 R terra)^2;
g pianeta = G * [1/16 M terra /(1/16 * R terra^2)];
g pianeta = G * M terra / (R terra)^2;
g pianeta = g Terra.
Sulla Terra g = 9,8 m/s^2.
Ciao @francesca1710