问题 计算题

如图所示,在半径R= 20 cm、质量M=168 kg的均匀铜球中,挖去一球形空穴,空穴的半径为,并且跟铜球相切,在铜球外有一个质量m =1 kg、体积可忽略不计的小球,这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上,并且在空穴的一边,两球心距离d =2 m,试求它们之间的相互吸引力.

答案

解:

完整的铜球跟小球m之间的相互吸引力为,这个力F是铜球M的所有质点和小球m的所有质点之间引力的合力,它应该等于被挖掉球形空穴后的剩余部分与半径为的铜球对小球m的吸引力的和,即F= F1+ F2.

式中F1是挖掉球形空穴后的剩余部分对m的吸引力,F2 是半径为的小铜球对m的吸引力.

因为

所以挖掉球穴后的剩余部分对小球的吸引力为

填空题
填空题