1. Comprendi il concetto
* Legge di Newton's Law of Universal Gravitation: La forza di gravità tra due oggetti è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale alla piazza della distanza tra i loro centri. L'equazione è:
F =g * (m1 * m2) / r²
Dove:
* F è la forza di gravità
* G è la costante gravitazionale (6.674 x 10^-11 n m²/kg²)
* M1 e M2 sono le masse degli oggetti
* r è la distanza tra i loro centri
2. Imposta le equazioni
* Sappiamo:
* F =2,5 x 10^-10 N
* r =0,29 m
* M1 + M2 =4,0 kg (massa totale)
* Dobbiamo trovare M1 e M2.
3. Risolvi per le masse
* Sostituire i valori noti nell'equazione della forza gravitazionale:
2,5 x 10^-10 n =(6.674 x 10^-11 n m² / kg²) * (m1 * m2) / (0,29 m) ²
* Semplifica l'equazione:
(2,5 x 10^-10 N) * (0,29 m) ² / (6.674 x 10^-11 n m² / kg²) =m1 * m2
0,315 =m1 * m2
* Risolvi per una massa in termini dell'altra:
M1 =0,315 / m2
* Sostituire questa espressione per M1 nell'equazione di massa totale:
0,315 / m2 + m2 =4,0 kg
* Moltiplica entrambi i lati per m2:
0,315 + m2² =4,0 m2
* Riorganizzare in un'equazione quadratica:
M2² - 4,0 m2 + 0,315 =0
* Risolvi l'equazione quadratica usando la formula quadratica:
M2 =[4,0 ± √ (4,0² - 4 * 1 * 0.315)] / (2 * 1)
M2 ≈ 3,96 kg o m2 ≈ 0,08 kg
* Trova M1 usando una delle soluzioni per M2:
Se M2 ≈ 3,96 kg, allora M1 ≈ 0,04 kg
Se M2 ≈ 0,08 kg, allora M1 ≈ 3,92 kg
Pertanto, le singole masse sono approssimativamente:
* M1 ≈ 0,04 kg
* M2 ≈ 3,96 kg
o
* M1 ≈ 3,92 kg
* M2 ≈ 0,08 kg