Гравитационная сила между двумя массами определяется законом всемирного тяготения Ньютона, который выражается формулой:
[ F = G \frac{{m_1 m_2}}{{r^2}} ]
где:
- ( F ) — сила гравитационного притяжения,
- ( G ) — гравитационная постоянная (( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \text{кг}^{-1} \text{с}^{-2} )),
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы двух тел,
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.
В данном случае сила притяжения между шарами на расстоянии 4 метра равна 16 наноНьютонов (нН). Мы хотим узнать, как изменится сила притяжения, если расстояние уменьшится до 2 метров.
Из формулы видно, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. Это означает, что если расстояние уменьшается в ( k ) раз, то сила притяжения увеличивается в ( k^2 ) раз.
В нашем случае расстояние уменьшается с 4 метров до 2 метров, то есть в 2 раза. Следовательно, сила притяжения увеличится в:
[ k = 2 ]
[ k^2 = 2^2 = 4 ]
Теперь умножим исходную силу притяжения на 4:
[ F_{\text{нов}} = 16 \, \text{нН} \times 4 = 64 \, \text{нН} ]
Таким образом, если расстояние между шарами уменьшить до 2 метров, сила притяжения между ними составит 64 наноНьютоны.