Чтобы найти расстояние от поверхности Земли, на котором гравитационная сила будет в 7.8 раз меньше, чем на поверхности, можно использовать формулу для силы тяжести:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где \( F \) — сила тяжести, \( G \) — гравитационная постоянная, \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы тел, а \( r \) — расстояние от центра Земли до тела.
На поверхности Земли: \[ F_{пов} = \frac{G \cdot m_{Земли} \cdot m}{R^2} \]
Где \( R \) — радиус Земли (6380 км).
На расстоянии \( h \) от поверхности: \[ F_{h} = \frac{G \cdot m_{Земли} \cdot m}{(R + h)^2} \]
По условию, сила тяжести на высоте \( h \) должна быть в 7.8 раз меньше, чем на поверхности Земли:
\[ F_{h} = \frac{F_{пов}}{7.8} \]
Подставим в уравнение:
\[ \frac{G \cdot m_{Земли} \cdot m}{(R + h)^2} = \frac{G \cdot m_{Земли} \cdot m}{7.8 \cdot R^2} \]
Упростим уравнение, убрав одинаковые множители:
\[ \frac{1}{(R + h)^2} = \frac{1}{7.8 \cdot R^2} \]
Теперь можно инвертировать обе стороны:
\[ (R + h)^2 = 7.8 \cdot R^2 \]
Теперь извлекаем квадратный корень:
\[ R + h = \sqrt{7.8} \cdot R \]
Теперь выразим \( h \):
\[ h = \sqrt{7.8} \cdot R - R \]
\[ h = R \left( \sqrt{7.8} - 1 \right) \]
Теперь подставим радиус Земли \( R = 6380 \) км:
\[ h = 6380 \cdot (\sqrt{7.8} - 1) \]
Сначала вычислим \( \sqrt{7.8} \):
\[ \sqrt{7.8} \approx 2.793 \]
Теперь подставим:
\[ h \approx 6380 \cdot (2.793 - 1) \]
\[ h \approx 6380 \cdot 1.793 \]
\[ h \approx 11454.54 \text{ км} \]
Таким образом, расстояние от поверхности Земли, на котором гравитационная сила будет в 7.8 раз меньше, составляет примерно 11455 км.