Чтобы выяснить, во сколько раз масса Марса меньше массы Земли, мы можем использовать формулу для ускорения свободного падения на поверхности планеты:
\[ g = \frac{GM}{R^2} \]
где:
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( G \) — гравитационная постоянная,
- \( M \) — масса планеты,
- \( R \) — радиус планеты.
Дано, что ускорение свободного падения на Марсе \( g_{Mars} \) в 2.65 раз меньше, чем на Земле \( g_{Earth} \):
\[ g_{Mars} = \frac{g_{Earth}}{2.65} \]
Радиус Марса приближенно равен \( R_{Mars} = 3400 \) км, или \( 3.4 \times 10^6 \) м. Для Земли радиус около \( R_{Earth} \approx 6.371 \times 10^6 \) м.
Используя соотношение между массами Марса и Земли, мы можем выразить массы через ускорение свободного падения и радиусы:
\[ \frac{g_{Mars}}{g_{Earth}} = \frac{M_{Mars}/R_{Mars}^2}{M_{Earth}/R_{Earth}^2} \]
Подставим известные значения:
\[ \frac{g_{Mars}}{g_{Earth}} = \frac{M_{Mars} \cdot R_{Earth}^2}{M_{Earth} \cdot R_{Mars}^2} \]
Теперь, подставив значение \( g_{Mars} = \frac{g_{Earth}}{2.65} \):
\[ \frac{1}{2.65} = \frac{M_{Mars} \cdot (6.371 \times 10^6)^2}{M_{Earth} \cdot (3.4 \times 10^6)^2} \]
Упрощаем это уравнение:
\[ M_{Mars} = M_{Earth} \cdot \frac{(3.4 \times 10^6)^2}{(6.371 \times 10^6)^2} \cdot \frac{1}{2.65} \]
Теперь найдем числовые значения:
- Вычислим квадрат радиусов:
\((3.4 \times 10^6)^2 \approx 1.156 \times 10^{13} \)
\((6.371 \times 10^6)^2 \approx 4.059 \times 10^{13} \)
- Подставим в соотношение:
\[ \frac{M_{Mars}}{M_{Earth}} = \frac{1.156 \times 10^{13}}{4.059 \times 10^{13} \cdot 2.65} \]
Теперь можно посчитать результат:
\[ \frac{M_{Mars}}{M_{Earth}} \approx \frac{1.156}{4.059 \cdot 2.65} \]
При вычислении получится, что масса Марса примерно в 10.7 раз меньше массы Земли.
Таким образом, можно заключить, что масса Марса меньше массы Земли примерно в 10.7 раз.