Lực hấp dẫn tác dụng lên một đơn vị khối lượng ở khoảng cách r tính từ tâm Trái Đất là
\(F\left( r \right) = \left\{ \begin{array}{l}\frac{{{R^3}}}\,\,\,\,n\^e 'u\,\,\,r < R\\\frac{{{r^2}}}\,\,\,\,\,\,n\^e 'u\,\,\,r \ge R,\end{array} \right.\)
trong đó M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất, G là hằng số hấp dẫn. Xét tính liên tục của hàm số F(r).
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Lời giải:
Vì M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất, G là hằng số hấp dẫn, do đó M, R, G đều khác 0, r là khoảng cách nên r > 0.
Ta có: \(F\left( r \right) = \left\{ \begin{array}{l}\frac{{{R^3}}}\,\,\,\,n\^e 'u\,\,\,r < R\\\frac{{{r^2}}}\,\,\,\,\,\,n\^e 'u\,\,\,r \ge R,\end{array} \right.\). Tập xác định của hàm số F(r) là (0; +∞).
+) Với r < R thì F(r) = \(\frac{{{R^3}}}\) hay F(r) = \(\frac{{{R^3}}}.r\) là hàm đa thức nên nó liên tục trên (0; R).
+) Với r > R thì F(r) = \(\frac{{{r^2}}}\) là hàm phân thức nên nó liên tục trên (R; +∞).
+) Tại r = R, ta có F(R) = \(\frac{{{R^2}}}\).
\(\mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ + }} F\left( r \right) = \mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ + }} \frac{{{r^2}}} = \frac{{{R^2}}}\); \(\mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ - }} f\left( R \right) = \mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ - }} \frac{{{R^3}}} = \frac{{{R^3}}} = \frac{{{R^2}}}\).
Do đó, \(\mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ + }} F\left( r \right) = \mathop {\lim }\limits_{r \to {R^ - }} F\left( r \right) = \frac{{{R^2}}}\) nên \(\mathop {\lim }\limits_{r \to R} F\left( r \right) = \frac{{{R^2}}} = F\left( R \right)\).
Suy ra hàm số F(r) liên tục tại r = R.
Vậy hàm số F(r) liên tục trên (0; +∞).
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |