Для нахождения массы Солнца мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения, который описывается формулой:
\[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- \(F\) - сила тяготения (в нашем случае \(3,6 \cdot 10^{22}\) Н),
- \(G\) - гравитационная постоянная (\(6,674 \cdot 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\)),
- \(m_1\) - масса первого тела (масса Земли, \(6 \cdot 10^{24}\) кг),
- \(m_2\) - масса второго тела (масса Солнца, которую мы ищем),
- \(r\) - расстояние между телами (в данном случае 1 а.е. = \(150 \cdot 10^6\) км = \(1,5 \cdot 10^{11}\) м).
Теперь подставим известные значения в формулу и решим её относительно массы Солнца \(m_2\):
\[ 3,6 \cdot 10^{22} = 6,674 \cdot 10^{-11} \frac{6 \cdot 10^{24} \cdot m_2}{(1,5 \cdot 10^{11})^2} \]
Сначала посчитаем \((1,5 \cdot 10^{11})^2\):
\[ (1,5 \cdot 10^{11})^2 = 2,25 \cdot 10^{22} \]
Теперь подставим это значение в уравнение:
\[ 3,6 \cdot 10^{22} = 6,674 \cdot 10^{-11} \frac{6 \cdot 10^{24} \cdot m_2}{2,25 \cdot 10^{22}} \]
Упростим правую часть:
\[ 3,6 \cdot 10^{22} = \frac{6,674 \cdot 10^{-11} \cdot 6 \cdot 10^{24} \cdot m_2}{2,25 \cdot 10^{22}} \]
Умножим обе стороны на \(2,25 \cdot 10^{22}\) для избавления от деления:
\[ 3,6 \cdot 10^{22} \cdot 2,25 \cdot 10^{22} = 6,674 \cdot 10^{-11} \cdot 6 \cdot 10^{24} \cdot m_2 \]
Теперь посчитаем \(3,6 \cdot 2,25\):
\[ 3,6 \cdot 2,25 = 8,1 \] Таким образом, получаем:
\[ 8,1 \cdot 10^{44} = 6,674 \cdot 10^{-11} \cdot 6 \cdot 10^{24} \cdot m_2 \]
Теперь вычислим \(6,674 \cdot 6 = 40,044\):
\[ 8,1 \cdot 10^{44} = 40,044 \cdot 10^{-11} \cdot 10^{24} \cdot m_2 \]
Упрощаем правую часть:
\[ 8,1 \cdot 10^{44} = 40,044 \cdot 10^{13} \cdot m_2 \]
Теперь решим уравнение относительно \(m_2\):
\[ m_2 = \frac{8,1 \cdot 10^{44}}{40,044 \cdot 10^{13}} \]
Численно воспроизводим деление:
\[ m_2 \approx 2,02 \cdot 10^{31} \, \text{кг} \]
Таким образом, масса Солнца составляет приблизительно \(2,02 \cdot 10^{31}\) кг.