Чтобы определить ускорение свободного падения на поверхности планеты, используем закон всемирного тяготения, который выражается формулой:
\[ g = \frac{G \cdot M}{R^2} \]
где:
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( G \) — гравитационная постоянная ( \( 6,67 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \) ),
- \( M \) — масса планеты ( \( 7,5 \times 10^{24} \, \text{кг} \) ),
- \( R \) — радиус планеты (в метрах, то есть \( 5300 \, \text{км} = 5300 \times 10^3 \, \text{м} \) или \( 5,3 \times 10^6 \, \text{м} \) ).
Теперь подставим известные значения в формулу:
- Вычисляем \( R^2 \):
\[ R^2 = (5,3 \times 10^6 \, \text{м})^2 = 2,809 \times 10^{13} \, \text{м}^2 \]
- Теперь подставим все в формулу для \( g \):
\[ g = \frac{6,67 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \cdot 7,5 \times 10^{24} \, \text{кг}}{2,809 \times 10^{13} \, \text{м}^2} \]
- Вычисляем числитель:
\[ 6,67 \times 10^{-11} \cdot 7,5 \times 10^{24} = 5,0025 \times 10^{14} \, \text{м}^3/\text{с}^2 \]
- Теперь делим числитель на знаменатель:
\[ g = \frac{5,0025 \times 10^{14}}{2,809 \times 10^{13}} \approx 17,8 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, ускорение свободного падения на поверхности планеты составляет примерно \( 17,8 \, \text{м/с}^2 \).