На какой расстоянии от поверхности Земли находится объект массой 30 кг, под действием гравитационной силы величиной 275 ньютонов? Принять радиус Земли равным 6391859 метрам, а массу Земли - 5,99⋅10^24 кг.
Тайсон
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон всемирного тяготения, который гласит: сила гравитационного притяжения между двумя объектами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления силы гравитационного притяжения записывается следующим образом:
\[F = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{{R^2}},\]
где \(F\) - сила гравитационного притяжения, \(G\) - гравитационная постоянная (величина примерно равна \(6.67430 \times 10^{-11}\, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2}\)), \(M\) - масса Земли, \(m\) - масса объекта, а \(R\) - расстояние от центра Земли до объекта.
Для решения задачи необходимо найти значение расстояния \(R\). Мы знаем значение массы объекта (\(m = 30\, \text{кг}\)) и силы гравитационного притяжения (\(F = 275\, \text{Н}\)). Значения гравитационной постоянной (\(G\)), массы Земли (\(M\)) и радиуса Земли (\(R\)) также известны.
Воспользуемся формулой и подставим известные значения:
\[275 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{R^2}}.\]
Далее мы можем решить это уравнение относительно \(R^2\):
\[R^2 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{275}}.\]
Осталось лишь извлечь квадратный корень, чтобы найти значение \(R\). Произведем расчеты:
\[R = \sqrt{\frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{275}}}.\]
После выполнения всех вычислений, мы получим значение \(R\), которое будет являться расстоянием от поверхности Земли до объекта.
Следует отметить, что в данной задаче значение массы Земли и радиуса Земли даны в метрических единицах, поэтому ответ также будет представлен в метрах.
\[F = \frac{{G \cdot M \cdot m}}{{R^2}},\]
где \(F\) - сила гравитационного притяжения, \(G\) - гравитационная постоянная (величина примерно равна \(6.67430 \times 10^{-11}\, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2}\)), \(M\) - масса Земли, \(m\) - масса объекта, а \(R\) - расстояние от центра Земли до объекта.
Для решения задачи необходимо найти значение расстояния \(R\). Мы знаем значение массы объекта (\(m = 30\, \text{кг}\)) и силы гравитационного притяжения (\(F = 275\, \text{Н}\)). Значения гравитационной постоянной (\(G\)), массы Земли (\(M\)) и радиуса Земли (\(R\)) также известны.
Воспользуемся формулой и подставим известные значения:
\[275 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{R^2}}.\]
Далее мы можем решить это уравнение относительно \(R^2\):
\[R^2 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{275}}.\]
Осталось лишь извлечь квадратный корень, чтобы найти значение \(R\). Произведем расчеты:
\[R = \sqrt{\frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 5.99 \times 10^{24} \cdot 30}}{{275}}}.\]
После выполнения всех вычислений, мы получим значение \(R\), которое будет являться расстоянием от поверхности Земли до объекта.
Следует отметить, что в данной задаче значение массы Земли и радиуса Земли даны в метрических единицах, поэтому ответ также будет представлен в метрах.
Знаешь ответ?