Как можно определить силу тяжести F, действующую на спутник массой m=64кг, находящийся на высоте h=3R от поверхности Земли (где R — радиус Земли)?

Физика Колледж Законы всемирного тяготения сила тяжести спутник масса высота радиус Земли физика формула гравитация расчет силы Закон всемирного тяготения Новый

Для определения силы тяжести F, действующей на спутник, находящийся на высоте h от поверхности Земли, мы можем использовать закон всемирного тяготения. Сила тяжести определяется по формуле:

F = G * (m * M) / r^2

где:

• F — сила тяжести;
• G — гравитационная постоянная (приблизительно 6.674 × 10^-11 Н·м²/кг²);
• m — масса спутника (в нашем случае 64 кг);
• M — масса Земли (приблизительно 5.972 × 10^24 кг);
• r — расстояние от центра Земли до спутника.

Теперь давайте определим расстояние r. Спутник находится на высоте h = 3R от поверхности Земли, где R — радиус Земли (приблизительно 6,371 км). Таким образом, общее расстояние от центра Земли до спутника будет:

r = R + h = R + 3R = 4R

Теперь подставим значение r в формулу для силы тяжести:

F = G * (m * M) / (4R)^2

Упрощая, получаем:

F = G * (m * M) / (16R^2)

Теперь подставим известные значения:

• G ≈ 6.674 × 10^-11 Н·м²/кг²;
• m = 64 кг;
• M ≈ 5.972 × 10^24 кг;
• R ≈ 6.371 × 10^6 м.

Подставив все эти значения в формулу, мы можем вычислить силу тяжести F:

F ≈ (6.674 × 10^-11) * (64 * 5.972 × 10^24) / (16 * (6.371 × 10^6)^2)

После выполнения всех расчетов вы получите значение силы тяжести, действующей на спутник. Это значение будет меньше, чем сила тяжести на поверхности Земли, так как спутник находится на значительном расстоянии от центра Земли.