地球上最高的地方是Mt.珠穆朗玛峰,海拔8857米。如果地球到海平面的半径是6369公里,那么海平面和山顶之间g的大小变化多少。珠峰?

地球上最高的地方是Mt.珠穆朗玛峰,海拔8857米。如果地球到海平面的半径是6369公里,那么海平面和山顶之间g的大小变化多少。珠峰?
Anonim

回答:

#“g的幅度减小”~~ 0.0273m / s ^ 2#

说明:

#R - >“地球半径到海平面”= 6369 km = 6369000m#

#M - >“地球的质量”#

#h - >“最高点的高度”#

#“海平面的珠穆朗玛峰”= 8857m#

#g - >“由地球引力引起的加速度”#

#“到海平面”= 9.8m / s ^ 2#

#g' - >“由于重力加速到最高”#

#“”“地球上的斑点”#

#G - >“引力常数”#

#m - >“身体的质量”#

当质量体m在海平面时,我们可以写

#毫克= G(MM)/ R ^ 2 ……..(1)#

当质量体m位于Everst的最高点时,我们可以写出来

#毫克'= G(MM)/(R + H)^ 2 ……(2)#

将(2)除以(1)得到

#(G')/ G =(R /(R + H))^ 2 =(1 /(1 + H / R))^ 2#

#=(1个+ H / R)^( - 2)~~ 1-(2H)/ R#

(忽略更高权力条款) #H / R##H / R “<<” 1#)

现在 #G'= G(1-(2H)/ R)#

因此改变(减少)g的大小

#Deltag = G-G'=(2HG)/ R =(2xx8857xx9.8)/6369000

回答:

#approx -.027 m s ^( - 2)#

说明:

牛顿万有引力定律

#F =(GMm)/(r ^ 2)#

#G# 是在地球表面计算的 #回覆# 如下:

#m g_e =(GMm)/(r_e ^ 2)#

所以 #g_e =(GM)/(r_e ^ 2)#

如果我们要计算不同的 #G#我们会的

#g_(珠穆朗玛峰) - g_(海)= GM(1 /(r_(珠穆朗玛峰)^ 2) - 1 /(r_(海)^ 2))#

#GM = 3.986005乘10 ^ 14立方公尺3 ^( - 2)#

#approx 3.986005次10 ^ 14 *(1 /(6369000 + 8857)^ 2) - 1 /(6369000 ^ 2))#

#approx -.027 m s ^( - 2)#

使用差异 仔细检查:

#g_e =(GM)/(r_e ^ 2)#

#implies ln(g_e)= ln((GM)/(r_e ^ 2))= ln(GM) - 2 ln(r_e)#

#(dg_e)/(g_e)= - 2(dr_e)/(r_e)#

#dg_e = - 2(dr_e)/(r_e)g_e = -2 * 8857/6369000 * 9.81 = -0.027 ms ^( - 2)#