На какой высоте над Землёй ускорение свободного падения уменьшается в 4 раза? (R = 6400 км) — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Высота, где g уменьшается в 4 раза

Средняя 10 класс Механика / Гравитация

На какой высоте $h$ над поверхностью Земли ускорение свободного падения уменьшается в 4 раза? Радиус Земли $R = 6400$ км.

Дано
  • $R = 6400$ км
  • $g_h = g/4$
  • $h = ?$
Наглядно
Подсказки
Подсказка 1 / 2
Ускорение падения убывает как $1/r^2$, расстояние считается от центра Земли, а не от поверхности.
Подсказка 2 / 2
Уменьшение в 4 раза означает увеличение расстояния в 2 раза, ведь $2^2 = 4$.
Решение

Ускорение свободного падения обратно пропорционально квадрату расстояния до центра Земли:

$$g = \frac{GM}{r^2} \Rightarrow \frac{g_h}{g} = \frac{R^2}{(R+h)^2} = \frac{1}{4}$$

$$\frac{R}{R+h} = \frac{1}{2} \Rightarrow R + h = 2R \Rightarrow h = R$$

$$h = 6400 \text{ км}$$

Ответ

$h = R = 6400$ км