Радиус Земли в n=3,66 раза больше радиуса Луны; средняя плотность Земли в k=1,66 раза больше средней плотности Луны. Определить ускорение свободного падения gЛ на поверхности Луны, если на поверхности Земли ускорение свободного падения g считать известным.
Для начала найдем отношение массы Земли к массе Луны по их радиусам (отношение объемов):
(4/3)πR^3 = n (4/3)πr^3
R^3 = n r^3
R = n^(1/3) * r
Затем найдем отношение плотностей Земли к Луне:
Плотность Земли/Density of Moon = k
m/V = k m/(1/6m πr^3)
V = 6/k πr^3
Теперь найдем ускорение свободного падения на Луне:
g = G M / r^2
g_L = G M_L / r^2
g_L = n (M_L/M) g
Заменим M_L/M на R^3:
g_L = n R^3 g
g_L = n (n^(1/3) r)^3 g
g_L = n^4 r^3 * g
Так как n = 3,66:
g_L = (3,66)^4 r^3 g
Теперь можем найти ускорение свободного падения на Луне.