Hình thành kiến thức mới: Tính toán và nhận xét về độ lớn của cường độ trường hấp dẫn Trái Đất ở bề mặt và giá trị gia tốc trọng trường đã được học trong chương trình môn Vật lí ở lớp 10.
Bài Làm:
Cường độ trường hấp dẫn Trái Đất ở bề mặt: $\frac{GM_{TD}}{R_{TD}{2}}=\frac{6,68.10^{-11}.5,97.10^{24}}{(6373.10^{3})^{2}}=9,81 m/s^{2}$
Cường độ trường hấp dẫn Trái Đất ở bề mặt gần bằng gia tốc trọng trường
Trong: Giải chuyên đề Vật lí 11 Chân trời Bài 3 Cường độ trường hấp dẫn
Câu hỏi: Các nhà khoa học đã tính toán được rằng, xét cùng một vật, khi lần lượt đặt trên bề mặt của Mặt Trăng và Trái Đất thì độ lớn lực hấp dẫn do Mặt Trăng tác dụng lên vật chỉ bằng khoảng 17% độ lớn lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật. Ta có thể khẳng định trường hấp dẫn của Mặt Trăng luôn yếu hơn Trái Đất hay không? Đại lượng nào đặc trưng cho độ mạnh yếu của trường hấp dẫn tại một điểm xác định trong không gian?
Hình thành kiến thức mới 1: Đặt vật có khối lượng m vào một vị trí xác định trong trường hấp dẫn do vật có khối lượng M sinh ra. Xác định tỉ số giữa độ lớn lực hấp dẫn do vật khối lượng M tác dụng lên vật khối lượng m. Tỉ số này có phụ thuộc vào giá trị m không?
Hình thành kiến thức mới 2: Dựa vào công thức (3.1) và định luật vạn vật hấp dẫn, hãy rút ra các đặc điểm và biểu thức độ lớn của cường độ trường hấp dẫn.
Luyện tập: Trên Hình 3.2, hãy xác định ba điểm trên đường thẳng OA mà cường độ trường hấp dẫn có độ lớn nhỏ hơn, bằng và lớn hơn gA. Biểu diễn vectơ cường độ trường hấp dẫn tại ba điểm đó.
Luyện tập: Đỉnh Everest (Hình 3.3) là đỉnh núi cao nhất so với mực nước biển (bề mặt Trái Đất) và có độ cao là 8 849 m. Biết cường độ trường hấp dẫn tại bề mặt của Trái Đất (xét tại nơi có cùng vĩ độ) có độ lớn là 9,792 $m/s^{2}$. Xác định độ lớn cường độ trường hấp dẫn tại đỉnh Everest, nhận xét kết quả đạt được. Lấy bán kính Trái Đất tại đây khoảng 6 373 km.
Vận dụng 1: Biết khối lượng và bán kính trung bình của Trái Đất lần lượt là $5,97.10^{24}$ kg và 6 371 km. Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS) ở độ cao 420 km so với bề mặt Trái Đất.
Luyện tập 2: Biết bán kính và khối lượng trung bình của Trái Đất và Mặt Trăng lần lượt là RTĐ = 6371 km, MTĐ = $5,97.10^{24}$ kg, RMT=1737 km, MMT= $7,35.10^{22}$kg. Giải thích tại sao nhà du hành vũ trụ trên Mặt Trăng có thể dễ dàng nhảy lên cao (Hình 3.5) dù mang trên người bộ đồ rất nặng (khoảng 127 kg). (Nguồn: NASA)
Vận dụng 2: So sánh độ lớn cường độ trường hấp dẫn trên bề mặt của Hỏa Tinh và Trái Đất.
Bài tập 1: Cường độ trường hấp dẫn tại bề mặt trên đường xích đạo của Mộc Tinh có độ lớn 25 $m/s^{2}$. Xác định khối lượng của Mộc Tinh, biết bán kính xích đạo của hành tinh này khoảng $7,14.10^{7}$ m.
Xem thêm các bài Giải chuyên đề vật lí 11 chân trời sáng tạo được biên soạn cho Học kì 1 & Học kì 2 theo mẫu chuẩn của Bộ Giáo dục theo sát chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.
Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.