На какой высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 38 кг, если сила тяжести, действующая

На какой высоте над поверхностью Земли находится шарообразное тело массой 38 кг, если сила тяжести, действующая на него, равна 323 н? Примите радиус Земли равным 6371165 м, а массу Земли - 5,98⋅1024 кг. Ответ округлите до целого числа.
Евгений

Евгений

Чтобы решить данную задачу, воспользуемся законом всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону, сила тяготения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для расчета силы тяготения:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где F - сила тяготения, m1 и m2 - массы тел, r - расстояние между ними, G - гравитационная постоянная.

Зная силу тяготения F и массу тела m1, необходимо найти высоту h над поверхностью Земли, на которой находится шарообразное тело массой m1.

Для этого воспользуемся формулой для расчета силы тяготения на поверхности Земли:
\[ F = \frac{G \cdot m_\text{Земли} \cdot m_1}{(r_\text{Земли}+h)^2} \]
где m_Земли - масса Земли, r_Земли - радиус Земли.

Мы знаем значения силы тяготения F = 323 Н, массы Земли m_Земли = 5,98⋅1024 кг и радиуса Земли r_Земли = 6371165 м. Подставим эти значения в формулу и найдем высоту h:

\[ 323 = \frac{G \cdot 5,98⋅10^{24} \cdot 38}{(6371165 + h)^2} \]

Перенесем (6371165 + h)^2 в левую часть уравнения и приведем квадрат к общему знаменателю:

\[ (6371165 + h)^2 = \frac{G \cdot 5,98⋅10^{24} \cdot 38}{323} \]

Извлечем квадратный корень и найдем высоту h:

\[ 6371165 + h = \sqrt{\frac{G \cdot 5,98⋅10^{24} \cdot 38}{323}} \]
\[ h = \sqrt{\frac{G \cdot 5,98⋅10^{24} \cdot 38}{323}} - 6371165 \]

Теперь остается только подставить значения постоянной G (6,67430⋅10^(-11) м^3/(кг⋅с^2)) и численные значения массы Земли, массы тела и силы тяготения в данное выражение, после чего округлить результат до целого числа. Я подставлю эти значения в формулу и рассчитаю результат для вас.

\[ h = \sqrt{\frac{6,67430⋅10^{-11} \cdot 5,98⋅10^{24} \cdot 38}{323}} - 6371165 \]

После выполнения всех необходимых вычислений, получается, что шарообразное тело находится на высоте около 37868 метров над поверхностью Земли. Ответ округляем до целого числа, поэтому итоговый ответ: 37868 метров.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello