Какова высота над поверхностью Земли, на которой находится шарообразное тело массой 26 кг, подвергающееся
Какова высота над поверхностью Земли, на которой находится шарообразное тело массой 26 кг, подвергающееся гравитационной силе величиной 242 Н? Параметры Земли: радиус — 6383228 м, масса — 5,99⋅1024 кг.
Cherepaha 35
Для решения этой задачи мы можем использовать законы гравитации и формулу, определяющую ускорение свободного падения на поверхности Земли.Шарообразное тело находится на некоторой высоте \(h\) над поверхностью Земли. На это тело действует сила тяжести \(F_{\text{т}} = mg\), где \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения. Эта сила равна гравитационной силе, действующей на тело: \(F_{\text{т}} = F_{\text{г}}\).
Ускорение свободного падения \(g\) зависит от расстояния от центра Земли. Для тел, находящихся на малых высотах по сравнению с радиусом Земли, его можно считать постоянным. Ускорение свободного падения на поверхности Земли обычно обозначается \(g_0\) и примерно равно 9.81 м/с\(^2\).
Таким образом, уравнение для нахождения высоты \(h\) над поверхностью Земли, на которой находится тело массой \(m\), под действием силы \(F_{\text{г}}\), будет следующим:
\[mg = \frac{{GMm}}{{(R+h)^2}},\]
где \(M\) - масса Земли, \(R\) - радиус Земли, \(G\) - гравитационная постоянная.
Подставляя известные значения, мы можем решить это уравнение и найти высоту \(h\).