Ускорение свободного падения на любой планете равно:
g = GM/R², где M - масса планеты, R - радиус планеты, а G - гравитационная постоянная. Пусть m - масса неизвестной планеты, а r - её радиус. Тогда ускорение свободного падения на планете будет равно:
g₁ = Gm/r², а на Земле оно будет равно:
g₀ = GM/R²
Подставим в выражение для Земли все данные по условию задачи:
g₀ = G * 40m / (1.5r)²
Теперь разделим земное ускорение на ускорение на планете:
g₀ / g₁ = G * 40m / (1.5r)² / Gm/r². Получили пропорцию:
g₀ / g₁ = 40 / 2.25
Отсюда g₁ = 2.25g₀ / 40 = 22.5 / 40 = 0.6 м/с²
Начальный суммарный импульс платформы и человека равен нулю в системе отсчета, связанной с землей. когда человек переходит по платформе mv-Mu=0, где m,v масса и скорость человека, M, u - масса и скорость тележки. Скорость человека относительно платформы будет равна v+u, следовательно к противоположному концу платформы он дойдет за время t=L/(v+u), где L - длина платформы. За это время платформа переместится на расстояние L₂=ut=uL/(v+u)=L/(v/u+1)
Выразим v из закона сохранения импульса v=Mu/m ⇒ L₂=L/(M/m+1)=10/(240/60+1)=10/5=2 м
Относительно земли платформа переместится на 2 м.