Forza gravitazionale – esercizio 3

PRIMA DOMANDA

La forza gravitazionale totale è la somma delle tre singole forze che i corpi esercitano tra di loro. Siccome i corpi hanno tutti e tre la stessa massa e si trovano tra di loro alla stessa distanza, anche l'intensità delle loro forze è la stessa

$F=G\frac{m\cdot m}{l^2}=G\frac{m^2}{l^2}$

Per trovare la forza risultante basta applicare il teorema di Pitagora alla somma di tutte le forze

$F_{tot}=\sqrt{F^2+F^2+F^3}$

Siccome tutte le forze sono uguali tra loro possiamo sommarle in questo modo:

$F_{tot}=\sqrt{3F^2}$

$F_{tot}=\sqrt{3}F$

Sostituendo con la forza che abbiamo calcolato prima otteniamo:

$F_{tot}=\sqrt{3}G\frac{m^2}{l^2}=3,37\cdot 10^{-9}N$

 

 

SECONDA DOMANDA

Se il lato del triangolo raddoppia basta sostituire $l$ con $2l$ nella formula per la forza gravitazionale

$F=G\frac{m^2}{(2l)^2}=G\frac{m^2}{4l^2}$

L'equazione per la forza totale è sempre la stessa:

$F_{tot}=\sqrt{3}F$

Sostituendo con la nuova forza che abbiamo appena calcolato otteniamo:

$F_{tot}=\sqrt{3}G\frac{m^2}{4l^2}$

A differenza della formula usata per la prima domanda, è comparso un 4 al denominatore. Ciò significa che se il lato del triangolo raddoppia la forza totale diventa un quarto della forza totale inziale