Когда мы поднимаем тело от поверхности Земли на высоту, равную двум радиусам Земли, сила тяжести, действующая на это тело, изменяется согласно закону всемирного тяготения.
Сила тяжести \( F \) на поверхности Земли определяется формулой:
\[ F = \frac{G \cdot M \cdot m}{r^2} \]
где:
- \( G \) — гравитационная постоянная,
- \( M \) — масса Земли,
- \( m \) — масса тела,
- \( r \) — расстояние от центра Земли до тела.
На поверхности Земли \( r \) равно радиусу Земли \( R \). Когда тело поднимается на высоту \( h = 2R \), новое расстояние до центра Земли будет:
\[ r' = R + h = R + 2R = 3R \]
Теперь можем вычислить новое значение силы тяжести \( F' \) на высоте \( h \):
\[ F' = \frac{G \cdot M \cdot m}{(3R)^2} = \frac{G \cdot M \cdot m}{9R^2} \]
Теперь сравним \( F' \) с исходной силой тяжести \( F \):
\[ F = \frac{G \cdot M \cdot m}{R^2} \]
Чтобы найти, во сколько раз изменится сила тяжести, разделим новое значение на старое:
\[ \frac{F'}{F} = \frac{\frac{G \cdot M \cdot m}{9R^2}}{\frac{G \cdot M \cdot m}{R^2}} = \frac{1}{9} \]
Таким образом, сила тяжести, действующая на тело на высоте, равной двум радиусам Земли, будет в 9 раз меньше, чем сила тяжести на поверхности Земли.