Чтобы определить первую космическую скорость, необходимую для того, чтобы аппарат преодолел притяжение Земли, можно использовать формулу для расчета первой космической скорости:
\[ v = \sqrt{\frac{GM}{R}} \]
где:
- \( v \) — первая космическая скорость,
- \( G \) — гравитационная постоянная, равная приблизительно \( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{s}^2 \),
- \( M \) — масса Земли,
- \( R \) — радиус Земли.
В вашем случае масса аппарата составляет \( 7,7 \times 10^{24} \) кг, но для расчета первой космической скорости нам нужна именно масса Земли, которая равна приблизительно \( 5,972 \times 10^{24} \) кг. Радиус, который вы указали, равен 7500 км, что в метрах будет:
\[ 7500 \, \text{км} = 7500 \times 10^3 \, \text{м} = 7.5 \times 10^6 \, \text{м} \]
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ v = \sqrt{\frac{6.674 \times 10^{-11} \times 5.972 \times 10^{24}}{7.5 \times 10^6}} \]
Выполним расчеты:
Сначала вычислим числитель: \[ 6.674 \times 10^{-11} \times 5.972 \times 10^{24} \approx 3.986 \times 10^{14} \]
Затем вычислим полный знаменатель: \[ 7.5 \times 10^6 \]
Теперь подставим все в формулу: \[ v = \sqrt{\frac{3.986 \times 10^{14}}{7.5 \times 10^{6}}} \]
\[ v \approx \sqrt{5.3147 \times 10^{7}} \]
\[ v \approx 7300 \, \text{м/с} \]
Таким образом, первая космическая скорость для аппарата, находящегося на поверхности Земли с указанными параметрами, составляет приблизительно 7300 м/с. Это означает, что для преодоления земного притяжения аппарату нужно развить скорость около 7.3 км/с.