Чтобы определить, на какой высоте над поверхностью Земли сила тяжести в 3 раза меньше, чем на поверхности, нам нужно использовать закон всемирного тяготения и некоторые основы физики.
Сила тяжести на поверхности Земли определяется формулой:
\[ g = \frac{G \cdot M}{R^2}, \]
где \( G \) — гравитационная постоянная, \( M \) — масса Земли, \( R \) — радиус Земли.
На высоте \( h \) сила тяжести будет равна:
\[ g_h = \frac{G \cdot M}{(R + h)^2}. \]
Мы знаем, что на высоте \( h \) сила тяжести должна быть в 3 раза меньше, чем на поверхности:
\[ g_h = \frac{g}{3}. \]
Подставим в это уравнение:
\[ \frac{G \cdot M}{(R + h)^2} = \frac{1}{3} \cdot \frac{G \cdot M}{R^2}. \]
Упрощая, можем избавиться от \( G \cdot M \):
\[ \frac{1}{(R + h)^2} = \frac{1}{3 \cdot R^2}. \]
Теперь, перемножим обе стороны на \( 3(R + h)^2 \cdot R^2 \):
\[ 3R^2 = (R + h)^2. \]
Раскроем скобки:
\[ 3R^2 = R^2 + 2Rh + h^2. \]
Переносим все в левую часть:
\[ 3R^2 - R^2 = 2Rh + h^2, \]
что упрощается до:
\[ 2R^2 = 2Rh + h^2. \]
Теперь разделим все на 2:
\[ R^2 = Rh + \frac{h^2}{2}. \]
Это уравнение представляет собой квадратичное уравнение относительно \( h \):
\[ \frac{h^2}{2} + Rh - R^2 = 0. \]
Решим его с помощью дискриминанта:
\[ D = R^2 - 2 \cdot 1 \cdot (-R^2) = R^2 + 2R^2 = 3R^2. \]
Теперь находим корни:
\[ h = \frac{-R \pm \sqrt{3}R}{1}. \]
Выбираем положительное значение:
\[ h = -R + \sqrt{3}R = (\sqrt{3} - 1)R. \]
Таким образом, высота \( h \) в долях от радиуса Земли равна:
\[\frac{h}{R} = \sqrt{3} - 1.\]
Это и есть ответ на ваш вопрос.