зависимость ускорения свободного падения g от высоты h над поверхностью Земли. На какой высоте h ускорение свободного падения gh составит 0,25 ускорения свободного падения g у поверхности Земли.
Дано:
МЗ = 5,976·1024 кг
RЗ = 6,378164·106 м
gh = 0,25 g
g = f(h) - ? h - ?
Используя закон всемирного тяготения, находим силу притяжения Земли и тела массы m
С другой стороны
У поверхности Земли
На высоте h от поверхности Земли
Тогда
- зависимость ускорения свободного падения от высоты h.
Для нахождения высоты, на которой gh = 0,25 g , решаем последнее уравнение относительно h
L1 - длина сжатой пружины телом массы m с плотностью ro и объемом V
mg=ro*V*g=k*(L-L1)
L2 - длина сжатой пружины с учетом силы архимеда ro_v - плотность воды
(ro-ro_v)*V*g=k*(L-L2)
L3 - длина растянутой пружины телом массы m с плотностью ro и объемом V
mg=ro*V*g=k*(L3-L)
поехали ...
ro*V*g=k*(L-L1)
(ro-ro_v)*V*g=k*(L-L2)
ro*V*g=k*(L3-L)
L=(L1+L3)/2
(ro-ro_v)*V*g=k*(L-L2)
ro*V*g=k*(L3-L)
(ro-ro_v)*V*g=k*((L1+L3)/2-L2)
ro*V*g=k*(L3-(L1+L3)/2)
(ro-ro_v)*V*g=k*((L1+L3)/2-L2)
ro*V*g=k*(L3-L1)/2
V*g/k=((L1+L3)/2-L2) / (ro-ro_v)
V*g/k=(L3-L1)/2ro
(L3-L1) / 2ro=((L1+L3)/2-L2) / (ro-ro_v)
(далее разделители-звездочки опускаю)
(L3-L1) (ro-ro_v)=((L1+L3)/2-L2) 2ro
ro*((L3-L1)-2*((L1+L3)/2-L2) = ro_v*(L3-L1)
ro*(L3-L1-L1-L3+2*L2) = ro_v*(L3-L1)
ro*2*(L2-L1) = ro_v*(L3-L1)
ro = ro_v*(L3-L1) / (2*(L2-L1)) - это ответ