На какой высоте над поверхностью Луны ускорение свободного падения, обусловленное притяжением Лупы, в 9 раз меньше, чем ускорение свободного падения вблизи поверхности Луны?
от

1 Ответ

дано:  
1. Ускорение свободного падения на поверхности Луны g_Луна ≈ 1.625 м/с².  
2. Требуется найти высоту h, где ускорение свободного падения в 9 раз меньше:

g_h = g_Луна / 9.

найти:  
Высота h над поверхностью Луны, где g_h = g_Луна / 9.

решение:  
1. Ускорение свободного падения на высоте h вычисляется по формуле:

g_h = G * M_Луна / (R_Луна + h)²,

где G — гравитационная постоянная, M_Луна — масса Луны, R_Луна — радиус Луны.

2. Известно, что

g_Луна = G * M_Луна / R_Луна².

3. Подставим это значение в уравнение для g_h:

g_h = g_Луна * (R_Луна² / (R_Луна + h)²).

4. Заменим g_h на g_Луна / 9:

g_Луна / 9 = g_Луна * (R_Луна² / (R_Луна + h)²).

5. Делим обе стороны на g_Луна и сокращаем:

1 / 9 = R_Луна² / (R_Луна + h)².

6. Перепишем уравнение:

(R_Луна + h)² = 9 * R_Луна².

7. Извлечём квадратный корень из обеих сторон:

R_Луна + h = 3 * R_Луна.

8. Выразим h:

h = 3 * R_Луна - R_Луна.

9. Упростим:

h = 2 * R_Луна.

10. Радиус Луны R_Луна ≈ 1,737 км = 1,737 * 10^6 м.

11. Найдем h:

h = 2 * (1,737 * 10^6) = 3,474 * 10^6 м.

ответ:  
Высота над поверхностью Луны, где ускорение свободного падения в 9 раз меньше, составляет примерно 3,474 * 10^6 м.
от