Masa Marsa jest równa 6,42 · 10^23 kg, a jego średnica ma 6794 km. Oblicz energię po-
tencjalną ciała o masie 2 kg na powierzchni Marsa. ​.



Odpowiedź :

Mars, współczynnik grawitacji na Marsie.

Energia potencjalna ciała o masie 2 kg umieszczonego na powierzchni Marsa wynosi

[tex]E_p=-25,2MJ[/tex]

Aby obliczyć energię potencjalną ciała umieszczonego na powierzchni Marsa należy skorzystać ze wzoru na energię potencjalną planety.

Energię potencjalną obliczymy ze wzoru

[tex]E_p=-\frac{GmM_M}{R_M}[/tex]

[tex]Ep=mgh[/tex]

gdzie:

[tex]G=6,67*10^-^1^1\frac{N*m^2}{kg^2}[/tex]   stała grawitacji

[tex]m=2kg[/tex]  masa  ciała

[tex]M_M=6,42*10^2^3kg[/tex]   masa Marsa

[tex]d=6794km\approx6,794*10^3km =6,794*10^6m[/tex]  średnica Marsa

[tex]R_M\to[/tex] promień Marsa

[tex]E_p\to[/tex] energia potencjalna, należy obliczyć.

Znak "-" we wzorze oznacza,że pole grawitacyjne planety ma charakter przyciągania .

Jeżeli odległość między ciałem a planetą się zmniejsza, to zmiana energii potencjalnej jest mniejsza od zera.

Obliczamy promień Marsa:

[tex]R_M=\frac{d}{2}[/tex]

[tex]R_M=\frac{6,794*10^6m}{2}[/tex]

[tex]R_M=3,397*10^6m[/tex]

Obliczamy energię potencjalną ciała umieszczonego na Marsie

[tex]E_p=\frac{6,67*10^-^1^1\frac{N*m^2}{kg^2}*2kg*6,42*10^2^3kg }{3,397*10^6m}[/tex]

[tex]E_p=-\frac{85,64*10^1^2N*m^2}{3,397*10^6m}[/tex]

[tex]E_p=-25,2*10^6J=-25,2MJ[/tex]