Question

пожаалуйства объясните на какой высоте над землей сила тяготения, действующая на тело массой 3 кг и равна 15 Н

Answer 1

Пойдем самым простым способом. У поверхности земли сила будет равна
F = mg = 3*10 = 30 Ньютонов.

Здесь расстояние до центра Земли равно ее радиусу (6400 км). А нам надо удалиться на такое расстояние от центра Земли, чтобы сила упала вдвое (и стала не 30 а 15 Ньютонов). Так как по закону всемирного тяготения сила обратно пропорциональна КВАДРАТУ расстояния, расстояние надо увеличить в корень из двух раз

Новое расстояние будет 1.41*6400 км

Ну а чтоб найти высоту, надо вычесть из этого расстояния радиус земли

Ответ h = 0.41*6400 = 2624 км

Answer 2

Сила тяготения между двумя телами зависит от их массы и расстояния между ними. На высоте h над поверхностью Земли сила тяготения будет меньше, чем на поверхности Земли, потому что расстояние от тела до центра Земли увеличивается.

Чтобы найти на какой высоте над землей сила тяготения, действующая на тело массой 3 кг и равна 15 Н, равна силе тяготения на поверхности Земли, используем закон всемирного тяготения Ньютона:

F = G * (m1 * m2) / r^2

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

На поверхности Земли масса тела равна 3 кг, а сила тяготения равна 15 Н, так что мы можем записать:

15 = G * (3 * Mз) / R^2,

где Mз - масса Земли, R - радиус Земли.

Решая это уравнение относительно R, мы можем найти радиус Земли:

R = sqrt((G * Mз) / g),

где g - ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Известно, что g = 9,81 м/с^2, а G и Mз известны. Подставляя значения, мы получаем:

R = sqrt((6,6743 * 10^-11 м^3 / (кг * с^2) * 5,97 * 10^24 кг) / 9,81 м/с^2) ≈ 6371 км.

Теперь мы можем найти высоту h над поверхностью Земли, на которой сила тяготения равна 15 Н, используя следующую формулу:

F = G * (m1 * Mз) / (R + h)^2,

где h - высота над поверхностью Земли.

Решая это уравнение относительно h, мы получаем:

h = sqrt(G * Mз / g) - R ≈ 1662 км.

Таким образом, на высоте около 1662 км над поверхностью Земли сила тяготения, действующая на тело массой 3 кг, будет равна 15 Н.