Задача по Физике На какой высоте над поверхностью Земли сила тяжести убывает вдвое? Радиус Земли принять равным 6371 км.

22 Сен 2019 в 19:44
254 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся формулой для силы тяжести:

F = G m1</em>m2m1 </em> m2m1</em>m2 / r^2

Где:
F - сила тяжести
G - постоянная всемирного притяжения 6.67<em>10−11Н</em>м2/кг26.67 <em> 10^-11 Н </em> м^2 / кг^26.67<em>1011Н</em>м2/кг2 m1, m2 - массы тел, между которыми действует сила
r - расстояние между телами

Пусть на высоте h сила тяжести убывает вдвое. Тогда:

Fhhh = G m M / R+hR + hR+h^2
F000 = G m M / R^2

где M - масса Земли, m - масса тела, которое находится на высоте h, R - радиус Земли.

Таким образом, учитывая условие задачи, получаем:

Fhhh = F000 / 2
G m M / R+hR + hR+h^2 = G m M / R^2 * 1/2

Упрощаем уравнение:

1 / R+hR + hR+h^2 = 1 / R^2 * 1/2
R+hR + hR+h^2 = 2R^2
R^2 + 2Rh + h^2 = 2R^2
2Rh + h^2 = R^2
h^2 + 2Rh - R^2 = 0

Подставляем значения:

R = 6371 км = 6371000 м

h^2 + 2 6371000 h - 637100063710006371000^2 = 0
h^2 + 12742000h - 40557441000000 = 0

Решая уравнение через дискриминант, получаем два значений:
h1 ≈ 31767078 м
h2 ≈ -12742078 м

Так как высота не может быть отрицательной, то на высоте примерно 31767078 м над поверхностью Земли сила тяжести убывает вдвое.

19 Апр 2024 в 20:12
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир