Чтобы найти высоту, на которой находится тело над поверхностью Земли, можно использовать закон всемирного тяготения, который описывается формулой:
\[ F = \frac{G \cdot M \cdot m}{r^2}, \]
где:
- \( F \) — сила тяжести,
- \( G \) — гравитационная постоянная (\( G = 6.7 \times 10^{-11} \, \text{Нм}^3/\text{кг}^2 \)),
- \( M \) — масса Земли (\( M = 6 \times 10^{24} \, \text{кг} \)),
- \( m \) — масса тела (\( m = 55 \, \text{кг} \)),
- \( r \) — расстояние от центра Земли до тела.
Согласно условиям задачи, ускорение свободного падения на высоте \( h \) над поверхностью Земли равно 9.8 м/с², таким образом выражение для него будет:
\[ g = \frac{G \cdot M}{(R + h)^2}, \]
где \( R \) — радиус Земли.
Подставим известные значения:
\[ 9.8 = \frac{(6.7 \times 10^{-11}) \cdot (6 \times 10^{24})}{(6397388 + h)^2}. \]
Рассчитаем правую часть уравнения:
- Сначала найдем произведение \( G \cdot M \):
\[ G \cdot M = (6.7 \times 10^{-11}) \cdot (6 \times 10^{24}) \approx 4.02 \times 10^{14} \, \text{Нм}^2/\text{кг}. \]
- Теперь подставим это значение в формулу ускорения свободного падения:
\[ 9.8 = \frac{4.02 \times 10^{14}}{(6397388 + h)^2}. \]
- Перепишем уравнение в виде:
\[ (6397388 + h)^2 = \frac{4.02 \times 10^{14}}{9.8}. \]
- Рассчитаем правую часть:
\[ (6397388 + h)^2 \approx \frac{4.02 \times 10^{14}}{9.8} \approx 4.1 \times 10^{13}. \]
- Теперь извлечем квадратный корень:
\[ 6397388 + h \approx \sqrt{4.1 \times 10^{13}} \approx 6.4 \times 10^{6} \, \text{м}. \]
- Найдем высоту \( h \):
\[ h \approx 6.4 \times 10^{6} - 6397388 \approx 6012 \, \text{м}. \]
Таким образом, высота над поверхностью Земли составляет примерно 6012 м. Округлим до целого числа:
Ответ: 6012.