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The gravitational field strength at the surface of P is 13.4Nkg⁻¹. What is the gravitational field strength at the surface of Q?

Physics

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4 steps

Bonjour Von,

Part 35· 2 steps

La question est incomplète car elle ne fournit pas d'informations sur la relation entre les corps P et Q (par exemple, leurs masses ou leurs rayons). Cependant, en supposant un scénario courant dans les problèmes de physique, nous pouvons faire une hypothèse.

  • Hypothèse: Nous supposons que le corps Q a la même masse que le corps P, mais que son rayon est le double de celui de P (RQ=2RPR_Q = 2R_P).

  1. Rappeler la formule de l'intensité du champ gravitationnel.

    L'intensité du champ gravitationnel gg à la surface d'un corps est donnée par:

    g=GMR2g = \frac{GM}{R^2}

    où GG est la constante gravitationnelle, MM est la masse du corps et RR est son rayon.

  2. Calculer l'intensité du champ gravitationnel de Q en fonction de P.

    Nous avons gP=13,4 Nkg−1g_P = 13,4 \text{ Nkg}^{-1}.
    Avec notre hypothèse (MQ=MPM_Q = M_P et RQ=2RPR_Q = 2R_P):

    gQ=GMQRQ2=GMP(2RP)2=GMP4RP2=14(GMPRP2)=14gPg_Q = \frac{GM_Q}{R_Q^2} = \frac{GM_P}{(2R_P)^2} = \frac{GM_P}{4R_P^2} = \frac{1}{4} \left(\frac{GM_P}{R_P^2}\right) = \frac{1}{4} g_P gQ=14×13,4 Nkg−1=3,35 Nkg−1g_Q = \frac{1}{4} \times 13,4 \text{ Nkg}^{-1} = 3,35 \text{ Nkg}^{-1}

    Cette valeur est la plus proche de l'option (A).

    A) 3,4 Nkg−1\boxed{\text{A) } 3,4 \text{ Nkg}^{-1}}

Part 36· 2 steps

Les deux ressorts sont connectés en série.

  1. Calculer la constante de raideur équivalente keqk_{eq} pour les ressorts en série.

    Les constantes de raideur sont k1=6,0 Ncm−1k_1 = 6,0 \text{ Ncm}^{-1} et k2=4,0 Ncm−1k_2 = 4,0 \text{ Ncm}^{-1}.
    Pour les ressorts en série, la constante équivalente est donnée par:

    1keq=1k1+1k2\frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} 1keq=16,0 Ncm−1+14,0 Ncm−1\frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{6,0 \text{ Ncm}^{-1}} + \frac{1}{4,0 \text{ Ncm}^{-1}} 1keq=212,0 Ncm−1+312,0 Ncm−1=512,0 Ncm−1\frac{1}{k_{eq}} = \frac{2}{12,0 \text{ Ncm}^{-1}} + \frac{3}{12,0 \text{ Ncm}^{-1}} = \frac{5}{12,0 \text{ Ncm}^{-1}} keq=12,05 Ncm−1=2,4 Ncm−1k_{eq} = \frac{12,0}{5} \text{ Ncm}^{-1} = 2,4 \text{ Ncm}^{-1}

  2. Calculer l'allongement total xx du ressort composite.

    La charge appliquée est F=80 NF = 80 \text{ N}. Selon la loi de Hooke, F=keqxF = k_{eq} x.

    x=Fkeqx = \frac{F}{k_{eq}} x=80 N2,4 Ncm−1x = \frac{80 \text{ N}}{2,4 \text{ Ncm}^{-1}} x=80024 cm=1003 cm≈33,3 cmx = \frac{800}{24} \text{ cm} = \frac{100}{3} \text{ cm} \approx 33,3 \text{ cm}

    L'allongement du ressort composite est d'environ 33,3 cm33,3 \text{ cm} et la constante de raideur combinée est de 2,4 Ncm−12,4 \text{ Ncm}^{-1}.

    B) 33,3 cm et 2,4 Ncm−1\boxed{\text{B) } 33,3 \text{ cm et } 2,4 \text{ Ncm}^{-1}}

Part 37

Nous devons identifier l'option qui contient deux quantités vectorielles et une quantité scalaire.

  • Une quantité scalaire n'a qu'une magnitude (ex: temps, masse, énergie).
  • Une quantité vectorielle a une magnitude et une direction (ex: force, vitesse, accélération).

Analysons chaque option:

  • A) pression, contrainte et couple

    • Pression: Scalaire.
    • Contrainte (Stress): Bien que plus précisément un tenseur, elle est souvent traitée comme une quantité vectorielle (force par unité de surface avec une direction) dans les contextes simplifiés.
    • Couple (Torque): Vectoriel.
    • Donc, (Scalaire, Vectoriel, Vectoriel) si la contrainte est considérée comme vectorielle.

  • B) déformation, temps et Force

    • Déformation (Strain): Scalaire.
    • Temps: Scalaire.
    • Force: Vectoriel.
    • Donc, (Scalaire, Scalaire, Vectoriel).

  • C) quantité de mouvement, Énergie et vitesse angulaire

    • Quantité de mouvement (Momentum): Vectoriel (p=mvp = mv).
    • Énergie: Scalaire.
    • Vitesse angulaire: Vectoriel (ω⃗\vec{\omega}).
    • Donc, (Vectoriel, Scalaire, Vectoriel). Ceci correspond à deux vecteurs et un scalaire.

  • D) puissance, température et intensité du champ électrique

    • Puissance: Scalaire.
    • Température: Scalaire.
    • Intensité du champ électrique: Vectoriel.
    • Donc, (Scalaire, Scalaire, Vectoriel).

L'option (C) correspond clairement à deux quantités vectorielles (quantité de mouvement, vitesse angulaire) et une quantité scalaire (énergie).

C) quantiteˊ de mouvement, Eˊnergie et vitesse angulaire\boxed{\text{C) quantité de mouvement, Énergie et vitesse angulaire}}
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