Чтобы определить ускорение свободного падения на высоте, равной трём радиусам Земли, можно использовать закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения \( g \) на поверхности Земли составляет примерно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \).
Формульное выражение для ускорения свободного падения на высоте \( h \) над поверхностью Земли можно записать так:
\[ g_h = g_0 \cdot \left( \frac{R}{R + h} \right)^2 \]
где:
- \( g_h \) — ускорение свободного падения на высоте \( h \),
- \( g_0 \) — ускорение свободного падения на поверхности Земли,
- \( R \) — радиус Земли,
- \( h \) — высота, на которой мы хотим найти ускорение.
Если \( h = 3R \), то мы подставим это значение в формулу:
\[ g_h = g_0 \cdot \left( \frac{R}{R + 3R} \right)^2 = g_0 \cdot \left( \frac{R}{4R} \right)^2 = g_0 \cdot \left( \frac{1}{4} \right)^2 = g_0 \cdot \frac{1}{16} \]
Теперь подставим \( g_0 \):
\[ g_h = 9,81 \cdot \frac{1}{16} \approx 0,614 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, ускорение свободного падения на высоте, равной трём радиусам Земли, примерно равно \( 0,614 \, \text{м/с}^2 \). Это значение значительно меньше, чем на поверхности, что объясняется уменьшением силы тяжести с увеличением расстояния до центра Земли.