Предположим что в результате какой-то космической катастрофы Луна остановилась в своем орбитальном движении вокруг Земли. Определите какое время t Луна будет падать на Землю. Расстояние от земли до луны S=3,84*10^5 км, радиус Земли R=6370 км. Массу и размер Луны можно считать малыми по сравнению с массой и размером земли.
Для того чтобы определить время падения Луны на Землю, можно воспользоваться уравнением движения, учитывая закон всемирного тяготения.
Ускорение свободного падения для Луны на расстоянии S от центра Земли можно выразить как:
g = G * M / (R + S)^2,
где G - гравитационная постоянная, M - масса Земли, R - радиус Земли.
Учитывая уравнение движения в свободном падении для Луны:
S = (1/2) g t^2,
можно найти время t, за которое Луна упадет на Землю.
Подставляя ускорение свободного падения для Луны и расстояние до нее, получаем:
t = sqrt((2 * S) / g).
Теперь можем найти ускорение свободного падения для Луны:
g = G M / (R + S)^2 = G M / (R + 3.84 * 10^5)^2,
где G = 6.674 10^(-11) м^3 / (кг с^2), M = 5.972 * 10^24 кг.
Подставляя данные значения в уравнение для времени, получим:
t = sqrt((2 3.84 10^5) / (6.674 10^(-11) 5.972 10^24) / (6370 + 3.84 10^5)^2),
t ≈ 3,636,243.7 секунд, ~42 суток.
Таким образом, Луна будет падать на Землю примерно за 42 суток после остановки в ее орбите.