Для того чтобы определить ускорение свободного падения ( g ) на планете, можно воспользоваться законом всемирного тяготения, который в данном случае можно свести к формуле для силы тяжести:
[ F = m \cdot g ]
где ( F ) — сила тяжести, ( m ) — масса тела, и ( g ) — ускорение свободного падения.
Так как у нас есть погрешности измерений:
- Погрешность силы тяжести: ( \pm 4 \, \text{Н} )
- Погрешность массы: ( \pm 50 \, \text{г} ) = ( \pm 0,05 \, \text{кг} )
Для оценки ( g ), давайте рассмотрим, как погрешности могут повлиять на результаты. Однако, чтобы сделать это корректно, нам нужно знать среднее значение силы и массы из данных измерений. Поскольку этих данных нет, мы будем считать, что средние значения приводят к более-менее точным измерениям ( g ).
Допустим, что измеренная сила тяжести ( F ) и масса ( m ) показывают линейную зависимость на графике. Ускорение свободного падения можно приблизительно оценить как угловой коэффициент этой зависимости, что означает, что ( g \approx \frac{F}{m} ).
Если считать, что измерения показывают пропорциональность между силой и массой, и предполагая, что на графике данные лежат на прямой, можно использовать примерные значения из вариантов ответов.
- Если ( g \approx 10 \, \text{м/с}^2 ), то для массы 1 кг сила будет около 10 Н.
- Если ( g \approx 7 \, \text{м/с}^2 ), то для массы 1 кг сила будет около 7 Н.
- Если ( g \approx 5 \, \text{м/с}^2 ), то для массы 1 кг сила будет около 5 Н.
- Если ( g \approx 2,5 \, \text{м/с}^2 ), то для массы 1 кг сила будет около 2,5 Н.
Теперь, учитывая погрешности, мы определяем, что если измеренные значения силы ( F ) и массы ( m ) приводят к значению ( g ) в пределах погрешности, то это значение и будет ответом.
Если точные экспериментальные данные показывают, что сила на массу ближе к 5 Н/кг, то ( g \approx 5 \, \text{м/с}^2 ).
Таким образом, с учетом всех предположений и ограничений, ускорение свободного падения на планете приблизительно равно ( 5 \, \text{м/с}^2 ).