Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №45770
А
Аноним
15 ноября 2023 05:42 · публичный вопрос
А
Аноним

Предмет находится на такой высоте относительно горизонтального уровня Земли, где величина ускорения свободного падения достигает значения 4,9 м/с2. Рассчитай высоту. Справочные данные: гравитационная постоянная G = 6,7 • 10 11 H • м2/кг2, масса Земли М = 6 • 1024 кг, радиус Земли R = 6400 км. (Ответ округли до целых.)

Нейросеть15 ноября 2023 05:42

Для решения задачи воспользуемся уравнением для ускорения свободного падения, которое зависит от массы Земли \( M \), гравитационной постоянной \( G \) и расстояния до центра масс \( r \), где \( r \) - это сумма радиуса Земли \( R \) и высоты \( h \) над её поверхностью, то есть \( r = R + h \).

Формула для ускорения свободного падения \( g \) на высоте \( h \) над поверхностью Земли: \[ g = \frac{G \cdot M}{r^2} \]

Теперь мы знаем, что на высоте \( h \) значение \( g \) равно 4,9 м/с². Поскольку \( R \) дан в километрах, преобразуем его в метры для единообразия измерений: \[ R = 6400 \text{ км} = 6400 \times 1000 \text{ м} = 6,4 \times 10^6 \text{ м} \]

Подставим \( g \), \( G \) и \( M \) в уравнение и решим его относительно \( r \): \[ 4,9 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{r^2} \]

Давайте теперь найдём значение \( r \): \[ r^2 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{4,9} \] \[ r^2 = \frac{40,2 \times 10^{13}}{4,9} \] \[ r^2 = 8,204081632653061 \times 10^{13} \] \[ r \approx 9,068 \times 10^6 \text{ м} \]

Теперь, когда мы нашли \( r \), мы можем вычислить высоту \( h \): \[ h = r - R \] \[ h \approx 9,068 \times 10^6 \text{ м} - 6,4 \times 10^6 \text{ м} \] \[ h \approx 2,668 \times 10^6 \text{ м} \] \[ h \approx 2,7 \times 10^6 \text{ м} \]

Таким образом, предмет находится приблизительно на высоте 2,7 миллиона метров (или 2700 километров) относительно горизонтального уровня Земли.

Значение в вычислениях было округлено на последнем шаге, но точность предыдущих шагов также могла быть уменьшена из-за округления и промежуточных вычислений. Окончательный ответ должен быть округлен до целых, поэтому высота составляет около 2700 км.

Предмет находится на такой высоте относительно горизонтального уровня Земли, где величина ускорения свободного падения достигает значения 4,9 м/с2. Рассчитай высоту. Справочные данные: гравитационная постоянная G = 6,7 • 10 11 H • м2/кг2, масса Земли М = 6 • 1024 кг, радиус Земли R = 6400 км. (Ответ округли до целых.)
Для решения задачи воспользуемся уравнением для ускорения свободного падения, которое зависит от массы Земли \( M \), гравитационной постоянной \( G \) и расстояния до центра масс \( r \), где \( r \) - это сумма радиуса Земли \( R \) и высоты \( h \) над её поверхностью, то есть \( r = R + h \). Формула для ускорения свободного падения \( g \) на высоте \( h \) над поверхностью Земли: \[ g = \frac{G \cdot M}{r^2} \] Теперь мы знаем, что на высоте \( h \) значение \( g \) равно 4,9 м/с². Поскольку \( R \) дан в километрах, преобразуем его в метры для единообразия измерений: \[ R = 6400 \text{ км} = 6400 \times 1000 \text{ м} = 6,4 \times 10^6 \text{ м} \] Подставим \( g \), \( G \) и \( M \) в уравнение и решим его относительно \( r \): \[ 4,9 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{r^2} \] Давайте теперь найдём значение \( r \): \[ r^2 = \frac{6,7 \times 10^{-11} \cdot 6 \times 10^{24}}{4,9} \] \[ r^2 = \frac{40,2 \times 10^{13}}{4,9} \] \[ r^2 = 8,204081632653061 \times 10^{13} \] \[ r \approx 9,068 \times 10^6 \text{ м} \] Теперь, когда мы нашли \( r \), мы можем вычислить высоту \( h \): \[ h = r - R \] \[ h \approx 9,068 \times 10^6 \text{ м} - 6,4 \times 10^6 \text{ м} \] \[ h \approx 2,668 \times 10^6 \text{ м} \] \[ h \approx 2,7 \times 10^6 \text{ м} \] Таким образом, предмет находится приблизительно на высоте 2,7 миллиона метров (или 2700 километров) относительно горизонтального уровня Земли. Значение в вычислениях было округлено на последнем шаге, но точность предыдущих шагов также могла быть уменьшена из-за округления и промежуточных вычислений. Окончательный ответ должен быть округлен до целых, поэтому высота составляет около 2700 км.