Чтобы найти высоту, на которой находится тело, используя данные о массе тела, радиусе Земли, массе Земли и гравитационной постоянной, мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения. Согласно этому закону:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2}, \]
где:
- \( F \) — сила тяжести,
- \( G \) — гравитационная постоянная,
- \( m_1 \) — масса Земли (6 × 10²⁴ кг),
- \( m_2 \) — масса тела (27 кг),
- \( r \) — расстояние от центра Земли до тела.
Сила тяжести \( F \) также может быть выражена как:
\[ F = m \cdot g, \]
где:
- \( m \) — масса тела (27 кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (9,8 м/с²).
Приравняем эти два выражения:
\[ m \cdot g = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2}. \]
Сначала найдем расстояние \( r \) до тела. У нас есть радиус Земли \( R = 6395233 \) м и высота \( h \) над Землёй, так что:
\[ r = R + h. \]
Теперь подставим это в уравнение:
\[ 27 \cdot 9,8 = \frac{(6,7 \times 10^{-11}) \cdot (6 \times 10^{24}) \cdot 27}{(6395233 + h)^2}. \]
Сократим массу тела \( m = 27 \) кг:
\[ 9,8 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{(6395233 + h)^2}. \]
Теперь переместим \( (6395233 + h)^2 \) в левую часть:
\[ (6395233 + h)^2 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{9,8}. \]
Вычислим числитель:
\[ 6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24} \approx 4,02 \times 10^{14}. \]
Теперь под делим на 9,8:
\[ \frac{4,02 \times 10^{14}}{9,8} \approx 4,102 \times 10^{13}. \]
Теперь мы можем извлечь квадратный корень:
\[ 6395233 + h \approx \sqrt{4,102 \times 10^{13}} \approx 6,403 \times 10^{6}. \]
Теперь найдем высоту \( h \):
\[ h \approx 6,403 \times 10^{6} - 6395233 \approx 787. \]
Округляя до целого числа, мы получаем:
Ответ: высота тела над поверхностью Земли составляет примерно 787 метров.