Сила притяжения между двумя объектами описывается законом всемирного тяготения, который формулируется следующим образом:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- \( F \) – сила притяжения,
- \( G \) – гравитационная постоянная,
- \( m_1 \) и \( m_2 \) – массы объектов (например, ракеты и Земли),
- \( r \) – расстояние между центрами масс этих объектов.
Предположим, что ракета удаляется от поверхности Земли на расстояние, равное радиусу Земли. Значит, общее расстояние от центра Земли до ракеты становится в два раза больше радиуса Земли:
\[ r = R + R = 2R \]
Теперь мы можем рассмотреть, как изменится сила притяжения в этом случае. Исходная сила притяжения, когда ракета находится на поверхности Земли, определяется по формуле:
\[ F_1 = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{R^2} \]
Когда ракета уходит на расстояние, равное радиусу Земли, сила притяжения станет:
\[ F_2 = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{(2R)^2} = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{4R^2} \]
Теперь мы можем выразить отношение \( \frac{F_2}{F_1} \):
\[ \frac{F_2}{F_1} = \frac{\frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{4R^2}}{\frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{R^2}} = \frac{1}{4} \]
Таким образом, сила притяжения ракеты к Земле уменьшается в 4 раза, когда ракета удаляется на расстояние, равное радиусу Земли. Это означает, что на этой высоте сила притяжения составляет 25% от силы притяжения на поверхности Земли.