Вблизи поверхности земли ускорение свободного падения составляет 9,8 м/с2. с каким ускорением будут падать тела, поднятые на высоту, равную радиусу земли?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

На высоте, равной радиусу Земли, тела будут падать с ускорением 2,45 м/с². Шаг 1: Определение зависимости ускорения от расстояния Ускорение свободного падения gg на расстоянии rr от центра планеты определяется законом всемирного тяготения и вторым законом Ньютона: g=GMr2g equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator r squared end-fraction Здесь Gcap G — гравитационная постоянная, Mcap M — масса Земли, а rr — расстояние от центра Земли до тела. У поверхности Земли это расстояние равно её радиусу Rcap R, поэтому: g0=GMR2=9,8 м/с2g sub 0 equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator cap R squared end-fraction equals 9 comma 8 м/с squared Шаг 2: Анализ изменения расстояния при подъеме на высоту Если тело поднято на высоту hh, равную радиусу Земли ( h=Rh equals cap R), то его расстояние от центра Земли становится равным: r=R+h=R+R=2Rr equals cap R plus h equals cap R plus cap R equals 2 cap RПодставим это значение в общую формулу для ускорения на высоте ghg sub h: gh=GM(2R)2=GM4R2g sub h equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator open paren 2 cap R close paren squared end-fraction equals the fraction with numerator cap G cap M and denominator 4 cap R squared end-fraction Шаг 3: Сопоставление и расчет итогового значения Сравнивая выражение для ghg sub h с выражением для g0g sub 0, можно заметить, что ускорение уменьшается в 4 раза: gh=g04g sub h equals the fraction with numerator g sub 0 and denominator 4 end-fraction Подставим числовое значение g0=9,8 м/с2g sub 0 equals 9 comma 8 м/с squared: gh=9,84=2,45 м/с2g sub h equals the fraction with numerator 9 comma 8 and denominator 4 end-fraction equals 2 comma 45 м/с squared Ответ: Ускорение свободного падения на высоте, равной радиусу Земли, составляет 2,45 м/с². Требуются ли вам расчеты для других высот или веса тела на этой дистанции?

Форма ответа

Ваш аватар