Сила гравитационного притяжения между двумя объектами описывается законом всемирного тяготения Ньютона. Формула этого закона выглядит следующим образом:
[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила гравитационного притяжения,
- ( G ) — гравитационная постоянная (( 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \text{кг}^{-1} \text{с}^{-2} )),
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы двух объектов,
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих объектов.
Теперь рассмотрим, что произойдет, если расстояние ( r ) увеличится в 3 раза. Это значит, что новое расстояние станет ( 3r ).
Подставим это новое расстояние в формулу закона всемирного тяготения Ньютона:
[ F' = G \frac{m_1 m_2}{(3r)^2} ]
Раскроем скобки и упростим выражение:
[ F' = G \frac{m_1 m_2}{9r^2} ]
Теперь сравним новую силу ( F' ) с первоначальной силой ( F ):
[ \frac{F'}{F} = \frac{G \frac{m_1 m_2}{9r^2}}{G \frac{m_1 m_2}{r^2}} ]
Сократим одинаковые множители ( G ), ( m_1 ), и ( m_2 ):
[ \frac{F'}{F} = \frac{1}{9} ]
Это означает, что новая сила ( F' ) составляет одну девятую от первоначальной силы ( F ):
[ F' = \frac{F}{9} ]
Таким образом, если расстояние между двумя шариками увеличится в 3 раза, сила гравитационного притяжения между ними уменьшится в 9 раз.