Насколько время падения камня с высоты 10 м на Земле меньше времени падения такого же камня с той же высоты на Марсе? Масса Марса равна 6,4 • 1023 кг, радиус Марса 3400 км.
от

1 Ответ

дано:
- Высота h = 10 м.
- Масса Земли M_Земли ≈ 5.97 * 10^24 кг (для сравнения).
- Масса Марса M_Марса = 6.4 * 10^23 кг.
- Радиус Марса R_Марса = 3400 км = 3.4 * 10^6 м.
- Ускорение свободного падения на Земле g_Земли ≈ 9.81 м/с^2.

найти:
Разницу во времени падения камня с высоты 10 м на Земле и на Марсе.

решение:
1. Ускорение свободного падения на Марсе можно найти по формуле:
   g_Марса = G * M_Марса / R_Марса^2,
   где G = 6.674 * 10^-11 Н·м^2/кг^2 — гравитационная постоянная.

2. Подставим значения:
   g_Марса = (6.674 * 10^-11) * (6.4 * 10^23) / (3.4 * 10^6)^2
            = (6.674 * 10^-11) * (6.4 * 10^23) / (1.156 * 10^{13})
            = (4.27056 * 10^{13}) / (1.156 * 10^{13})
            ≈ 3.69 м/с^2.

3. Время падения камня с высоты h можно рассчитать по формуле:
   t = sqrt(2 * h / g).

4. Для Земли:
   t_Земли = sqrt(2 * 10 / 9.81)
            ≈ sqrt(2.038)
            ≈ 1.43 с.

5. Для Марса:
   t_Марса = sqrt(2 * 10 / 3.69)
            ≈ sqrt(5.42)
            ≈ 2.33 с.

6. Разница во времени падения:
   Δt = t_Марса - t_Земли
       ≈ 2.33 - 1.43
       ≈ 0.90 с.

ответ:
Время падения камня с высоты 10 м на Земле меньше времени падения такого же камня на Марсе примерно на 0.90 с.
от