Gęstość jądra planety to rho_1, a zewnętrznej powłoki rho_2. Promień rdzenia wynosi R, a planety 2R. Pole grawitacyjne na zewnętrznej powierzchni planety jest takie samo jak na powierzchni rdzenia, jaki jest stosunek rho / rho_2. ?

Gęstość jądra planety to rho_1, a zewnętrznej powłoki rho_2. Promień rdzenia wynosi R, a planety 2R. Pole grawitacyjne na zewnętrznej powierzchni planety jest takie samo jak na powierzchni rdzenia, jaki jest stosunek rho / rho_2. ?
Anonim

Odpowiedź:

#3#

Wyjaśnienie:

Przypuśćmy, że masa rdzenia planety jest # m # a powłoka zewnętrzna jest # m '#

Tak więc pole na powierzchni rdzenia jest # (Gm) / R ^ 2 #

I na powierzchni skorupy będzie # (G (m + m ')) / (2R) ^ 2 #

Biorąc pod uwagę, oba są równe, więc, # (Gm) / R ^ 2 = (G (m + m ')) / (2R) ^ 2 #

lub, # 4m = m + m '#

lub, # m '= 3 m #

Teraz,# m = 4/3 pi R ^ 3 rho_1 # (masa = objętość #*# gęstość)

i, # m '= 4/3 pi ((2R) ^ 3 -R ^ 3) rho_2 = 4/3 pi 7R ^ 3 rho_2 #

Stąd,# 3m = 3 (4/3 pi R ^ 3 rho_1) = m '= 4/3 pi 7R ^ 3 rho_2 #

Więc,# rho_1 = 7/3 rho_2 #

lub, # (rho_1) / (rho_2) = 7/3 #