На какой высоте над земной поверхностью находится шарообразное тело массой 21 кг, если на него действует сила тяжести

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые основные физические законы. Одним из таких законов является закон всемирного тяготения, согласно которому сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы тяжести имеет вид:

\[ F = \frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

где F - сила тяжести, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы двух тел, r - расстояние между телами.

В данной задаче у нас есть шарообразное тело массой 21 кг и сила тяжести равная 179 Н. Нам нужно найти высоту над земной поверхностью, на которой находится это тело.

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится другой физический закон - закон сохранения механической энергии. Согласно этому закону, механическая энергия тела на некоторой высоте над поверхностью Земли должна быть равна механической энергии тела на поверхности Земли. Механическая энергия может быть представлена в виде суммы потенциальной и кинетической энергии.

На поверхности Земли потенциальная энергия тела равна нулю, так как точка отсчета выбрана там. Поэтому можно записать следующее уравнение для высоты h:

\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (приближенное значение 9,8 м/с^2), h - высота, v - скорость тела.

Теперь можем приступить к решению задачи. Сначала найдем скорость тела на поверхности Земли, используя формулу для силы тяжести:

\[ F = m \cdot g \]
\[ 179 = 21 \cdot g \]

Решив это уравнение, найдем значение ускорения свободного падения g:

\[ g = \frac{179}{21} \approx 8.523 \ м/с^2 \]

Теперь найдем скорость тела на поверхности Земли, используя уравнение для механической энергии:

\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]
\[ 21 \cdot 8.523 \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 21 \cdot v^2 \]

Так как скорость на поверхности Земли равна нулю (тело не движется вертикально), то можно записать:

\[ 21 \cdot 8.523 \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 21 \cdot 0^2 \]
\[ 21 \cdot 8.523 \cdot h = 0 \]
\[ h = 0 \]

Таким образом, шарообразное тело находится на поверхности Земли и его высота над земной поверхностью равна нулю. Ответом на задачу является нулевая высота.