Для того чтобы определить ускорение свободного падения на Луне, можно использовать формулу для вычисления гравитационного ускорения:
\[ g = \frac{G \cdot M}{R^2} \]
где:
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( G \) — гравитационная постоянная,
- \( M \) — масса небесного тела,
- \( R \) — радиус небесного тела.
Дано, что масса Луны в 80 раз меньше массы Земли, а радиус Луны в 3,6 раза меньше радиуса Земли. Обозначим массу Земли как \( M_{З} \) и радиус Земли как \( R_{З} \).
Таким образом, масса Луны \( M_{Л} \) и радиус Луны \( R_{Л} \) будут равны:
\[ M_{Л} = \frac{M_{З}}{80} \] \[ R_{Л} = \frac{R_{З}}{3,6} \]
Ускорение свободного падения на Земле, по условию, равно \( g_{З} = 10 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь подставим эти значения в формулу для ускорения свободного падения на Луне:
\[ g_{Л} = \frac{G \cdot M_{Л}}{R_{Л}^2} \]
Заменим массу и радиус Луны на их выражения через Землю:
\[ g_{Л} = \frac{G \cdot \left(\frac{M_{З}}{80}\right)}{\left(\frac{R_{З}}{3,6}\right)^2} \]
Теперь упрощаем выражение:
\[ g_{Л} = \frac{G \cdot M_{З}}{80} \cdot \frac{(3,6)^2}{R_{З}^2} \]
Если вспомнить, что
\[ g_{З} = \frac{G \cdot M_{З}}{R_{З}^2} \]
то можно подставить это значение в уравнение для Луны:
\[ g_{Л} = \frac{g_{З}}{80} \cdot (3,6)^2 \]
Теперь подставим значение \( g_{З} = 10 \, \text{м/с}^2 \):
\[ g_{Л} = \frac{10}{80} \cdot (3,6)^2 \] \[ g_{Л} = 0,125 \cdot 12,96 \] \[ g_{Л} \approx 1,62 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, ускорение свободного падения на Луне составляет примерно \( 1,62 \, \text{м/с}^2 \).