Все тела на Марсе весят на 62% меньше, чем на Земле. В 2024 году учёные НАСА обнаружили воду  в жидком состоянии на большой глубине под поверхностью Марса, причём объём грунтовых вод  может покрыть всю планету на глубину от 1 до 2 километров. Представим, что для исследования  этой воды изготовили специальный катер, который на Земле имеет осадку 1 м. Какую осадку  будет иметь этот катер на Марсе?
от

1 Ответ

Дано:
- осадка катера на Земле h_зем = 1 м
- тела на Марсе весят на 62% меньше, чем на Земле (масса на Марсе составляет 38% массы на Земле, то есть m_марс = 0,38 * m_зем)
- ускорение свободного падения на Марсе g_марс = 0,38 * g_зем

Необходимо найти осадку катера на Марсе h_марс.

Решение:

1. Осадка катера на планете зависит от силы тяжести, действующей на него. Сила тяжести F = m * g, где m — масса объекта, g — ускорение свободного падения.

2. На Земле сила тяжести, действующая на катер, F_зем = m_зем * g_зем. На Марсе сила тяжести, действующая на катер, F_марс = m_марс * g_марс = 0,38 * m_зем * 0,38 * g_зем = 0,1444 * m_зем * g_зем.

3. Осадка катера на поверхности определяется балансом силы тяжести и архимедовой силы, которая зависит от объема и плотности жидкости. Поскольку на Марсе сила тяжести меньше, катер будет легче погружаться в жидкость, и его осадка увеличится.

4. Поскольку сила тяжести пропорциональна массе, а архимедова сила пропорциональна объему, то осадка катера на Марсе будет увеличена пропорционально обратной величине силы тяжести на Марсе. Осадка на Марсе будет:

h_марс = h_зем / 0,38

5. Подставим известное значение осадки на Земле:

h_марс = 1 / 0,38 ≈ 2,63 м

Ответ: 2,63
от