Физика · конспекты
★0
Физика › 7 класс › Взаимодействие тел

Тема 27Сила тяжести на других планетах

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Меркурий, Венера, Земля, МарскаменистыеЮпитер, Сатурн, Уран, Нептунводорода и гелиякольцаразная сила тяжестимасса тела везде одинакова

Солнечная система образовалась около 4,5 млрд лет назад из огромного облака газа и пыли. В местах сгущений тяготение было сильнее, туда стягивалось вещество. В центре возникло Солнце, вокруг — планеты.

Солнечная система. Орбиты планетСолнечная система. Орбиты планет
Солнечная система. Орбиты планет Иллюстрация: light-fizika.ru

Планеты земной группы

Меркурий, Венера, Земля, Марс — ближе к Солнцу. Они каменистые: у них есть ядро и твёрдая кора, горы, впадины, кратеры от метеоритов. Но условия разные: на Венере жара около 450 °C, Марс — холодная пустыня.

Меркурий, Венера, Земля и Марс в одном масштабе
Меркурий, Венера, Земля и Марс в одном масштабе Иллюстрация: light-fizika.ru
Меркурий, Венера, МарсМеркурий, Венера, МарсМеркурий, Венера, Марс
Меркурий, Венера, Марс Иллюстрация: light-fizika.ru

Планеты-гиганты

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун — огромные, состоят в основном из водорода и гелия. Они очень быстро вращаются (сутки длятся несколько часов), в их атмосферах дуют мощные ветры и годами бушуют штормы. У всех гигантов есть кольца.

Юпитер и его Большое красное пятно — шторм, который длится векамиЮпитер и его Большое красное пятно — шторм, который длится веками
Юпитер и его Большое красное пятно — шторм, который длится веками Иллюстрация: light-fizika.ru
Кольца Сатурна и его поверхностьКольца Сатурна и его поверхность
Кольца Сатурна и его поверхность Иллюстрация: light-fizika.ru
Уран и НептунУран и Нептун
Уран и Нептун Иллюстрация: light-fizika.ru

Почти у всех планет есть спутники: у Земли — Луна, у Марса — Фобос и Деймос, у Юпитера — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто и много мелких. У Меркурия и Венеры спутников нет.

Сила тяжести на планетах

Ускорение свободного падения gg зависит от массы и радиуса планеты. Поэтому на одно и то же тело на разных планетах действует разная сила тяжести F=mgF=mg, хотя масса тела везде одинакова.

Небесное телоgg, Н/кгСила тяжести на школьника 40 кг
Солнце27410 960 Н
Юпитер24,8992 Н
Земля9,8392 Н
Венера8,9356 Н
Марс3,7148 Н
Луна1,664 Н
Ускорение свободного падения на небесных телах
Ускорение свободного падения на небесных телах Иллюстрация: light-fizika.ru
Средние плотности, размеры и массы планетСредние плотности, размеры и массы планет
Средние плотности, размеры и массы планет Иллюстрация: light-fizika.ru
Образ для запоминания

Масса — «сколько тебя» (везде одинаково), сила тяжести — «как сильно тебя тянет планета». На Луне ты тот же, но прыгаешь в 6 раз выше!

⚗ Мини-опыт

Выбирайте разные планеты и нажимайте «Подпрыгнуть». Где прыжок выше всего? Как меняется сила тяжести, а как — масса школьника?

▶ Симуляция PhET

На экране «Лаборатория» выберите Луну, затем Юпитер. Подвесьте одинаковый груз — как растягивается пружина на разных планетах?

Колебания тела на пружинеОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Изменится ли масса космонавта на Луне?
Масса — свойство самого тела.
2На какой планете сила тяжести больше всего?
g на Юпитере 24,8 Н/кг.
3Какие планеты относят к земной группе?
Это каменистые планеты, ближайшие к Солнцу.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Чем планеты земной группы отличаются от планет-гигантов?

    Ответ

    Земная группа — каменистые небольшие планеты; гиганты — огромные, из водорода и гелия, с кольцами.

    Как получилось?

  2. Найдите силу тяжести на Луне для тела массой 50 кг (g=1,6g=1{,}6 Н/кг).

    Ответ

    F=50⋅1,6=80F=50\cdot1{,}6=80 Н.

    Как получилось?

  3. Найдите силу тяжести на Марсе для тела массой 20 кг (g=3,7g=3{,}7 Н/кг).

    Ответ

    F=20⋅3,7=74F=20\cdot3{,}7=74 Н.

    Как получилось?

  4. У каких планет нет спутников?

    Ответ

    У Меркурия и Венеры.

    Как получилось?

  5. Из каких газов в основном состоят планеты-гиганты?

    Ответ

    Из водорода и гелия.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Во сколько раз сила тяжести на Юпитере больше, чем на Земле?

    Ответ

    24,8:9,8≈2,524{,}8:9{,}8\approx2{,}5 раза.

    Как получилось?

  2. Космонавт с оборудованием на Земле весит 1600 Н. Найдите его массу и вес на Луне.

    Ответ

    m=160010=160m=\dfrac{1600}{10}=160 кг; на Луне P=160⋅1,6=256P=160\cdot1{,}6=256 Н.

    Как получилось?

  3. Почему на Луне прыгать легче, а инертность тела та же?

    Ответ

    Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, а масса (мера инертности) не меняется — разогнать и остановить тело так же трудно.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Масса на других планетах
Не меняется; меняется сила тяжести F=mgF=mg.
g на Луне и Юпитере
Луна — 1,6 Н/кг; Юпитер — 24,8 Н/кг; Земля — 9,8 Н/кг.
Планеты земной группы
Меркурий, Венера, Земля, Марс — каменистые.
Планеты-гиганты
Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун — газовые, с кольцами.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.