Сила всемирного тяготения, согласно закону всемирного тяготения, вычисляется по формуле:
[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила гравитационного взаимодействия,
- ( G ) — гравитационная постоянная,
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы взаимодействующих тел,
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.
Рассмотрим, как изменится сила всемирного тяготения, если массу одного из тел уменьшить в 6 раз, а расстояние уменьшить в 2 раза.
Масса уменьшена в 6 раз:
Пусть первоначально масса одного из тел равна ( m_1 ). После уменьшения она будет равна ( \frac{m_1}{6} ).
Расстояние уменьшено в 2 раза:
Пусть первоначально расстояние между телами равно ( r ). После уменьшения оно будет равно ( \frac{r}{2} ).
Теперь подставим эти изменения в формулу силы всемирного тяготения:
Первоначальная сила:
[ F_{\text{initial}} = G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
Новая сила после изменений:
[ F_{\text{new}} = G \frac{\left( \frac{m_1}{6} \right) m_2}{\left( \frac{r}{2} \right)^2} ]
Упростим это выражение:
[ F_{\text{new}} = G \frac{\left( \frac{m_1}{6} \right) m2}{\frac{r^2}{4}} ]
[ F{\text{new}} = G \frac{\left( \frac{m_1}{6} \right) m2 \cdot 4}{r^2} ]
[ F{\text{new}} = G \frac{4 m_1 m2}{6 r^2} ]
[ F{\text{new}} = \frac{2}{3} G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
Таким образом, новая сила всемирного тяготения будет составлять ( \frac{2}{3} ) от первоначальной силы. То есть, сила всемирного тяготения уменьшится на (\frac{1}{3}) от её первоначальной величины.