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>10−11Н</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
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>10−11Н</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.