Чтобы решить задачу, воспользуемся законом всемирного тяготения и формулой для центростремительного ускорения. Сила притяжения между планетой и звездой описывается следующим образом:
\[ F = \frac{G \cdot M \cdot m}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила притяжения,
- \( G \) — гравитационная постоянная,
- \( M \) — масса звезды,
- \( m \) — масса планеты,
- \( r \) — радиус орбиты.
Для первой планеты, сила притяжения в 4 раза больше, чем для второй:
\[ F_1 = 4F_2 \]
Это можно записать как:
\[ \frac{G \cdot M \cdot m}{r_1^2} = 4 \cdot \frac{G \cdot M \cdot m}{r_2^2} \]
После сокращения одинаковых членов (\( G \), \( M \), \( m \)), у нас остается:
\[ \frac{1}{r_1^2} = 4 \cdot \frac{1}{r_2^2} \]
Теперь мы можем переписать это уравнение:
\[ \frac{r_2^2}{r_1^2} = 4 \]
Или, корень из обеих сторон дает:
\[ \frac{r_2}{r_1} = 2 \]
Таким образом, радиусы орбит планет находятся в отношении:
\[ r_2 = 2r_1 \]
То есть радиус орбиты второй планеты в 2 раза больше радиуса орбиты первой планеты.