Для решения этой задачи используем закон всемирного тяготения:
F = G * (m1 * m2) / r^2,
где F - сила гравитационного притяжения между телом и Землей, G - гравитационная постоянная, m1 - масса тела, m2 - масса Земли, r - расстояние между телом и центром Земли.
Можем переписать эту формулу для определения высоты над поверхностью Земли:
F = G * (m * m2) / (r + h)^2,
где h - высота над поверхностью Земли.
Так как на тело действуют две силы: сила тяжести и сила опоры, равные по модулю и противоположно направленные, то сумма этих сил равна нулю:
F - mg = G * (m * m2) / (r + h)^2 - mg = 0.
Решим данное уравнение относительно h:
G * m2 / (r + h)^2 = g, (r + h)^2 = G * m2 / g, r + h = sqrt(G * m2 / g), h = sqrt(G * m2 / g) - r.
Теперь можем подставить все значения:
G = 6.7 * 10^-11 Н·м²/кг², m2 = 6 * 10^24 кг, g = 9.8 м/с², r = 6.371682 * 10^6 м.
h = sqrt((6.7 * 10^-11 * 6 * 10^24) / 9.8) - 6.371682 * 10^6.
Выполняя необходимые вычисления, получаем:
h ≈ 3.168 км.
Таким образом, тело находится на высоте около 3.168 км над поверхностью Земли.
