Для определения силы гравитационного взаимодействия между двумя телами, необходимо использовать закон всемирного тяготения, который был сформулирован Исааком Ньютоном. Формула для вычисления гравитационной силы ( F ) выглядит следующим образом:
[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} ]
Где:
- ( F ) — сила гравитационного взаимодействия,
- ( G ) — гравитационная постоянная (( 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \text{кг}^{-1} \text{с}^{-2} )),
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы взаимодействующих тел,
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.
В нашем случае:
- ( m_1 = 2 \, \text{т} = 2000 \, \text{кг} ),
- ( m_2 = 8 \, \text{т} = 8000 \, \text{кг} ),
- ( r = 4 \, \text{м} ).
Подставим эти значения в формулу:
[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \, \frac{2000 \times 8000}{4^2} ]
Сначала вычислим числитель и знаменатель по отдельности:
Числитель:
[ 2000 \times 8000 = 16 \, 000 \, 000 \, \text{кг}^2 ]
Знаменатель:
[ 4^2 = 16 \, \text{м}^2 ]
Теперь подставим в формулу:
[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \, \frac{16 \, 000 \, 000}{16} ]
Упростим дробь:
[ \frac{16 \, 000 \, 000}{16} = 1 \, 000 \, 000 \, \text{кг}^2 ]
Теперь умножим это значение на гравитационную постоянную:
[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \times 1 \, 000 \, 000 ]
[ F = 6.67430 \times 10^{-11} \times 10^6 ]
[ F = 6.67430 \times 10^{-5} \, \text{Н} ]
Таким образом, сила гравитационного взаимодействия между телами массами 2 тонны и 8 тонн, находящимися на расстоянии 4 метра друг от друга, составляет ( 6.67430 \times 10^{-5} ) Ньютонов.