概念を理解する
* ニュートンの普遍的重力の法則: 2つのオブジェクト間の重力は、質量の積に直接比例し、中心間の距離の平方に反比例します。
* 重力による加速(g): 地球の重力プルによるオブジェクトが経験する加速。それは、地球の質量(m)とオブジェクトから地球の中心までの距離(r)に依存します。
計算
1。式:で開始します
地球の中心から距離(r)での重力(g)による加速度は、次のように与えられます。
g =gm/r²
どこ:
* gは重力定数(6.674×10⁻¹¹nm²/kg²)です
* mは地球の質量です(5.972×10²kg)
2。地球表面(g₀)で加速を見つけます:
地球の半径をRをRにします。地球の表面(r =r):
g₀=gm/r²
3。表面重力の半分の方程式を設定します:
重力(g)による加速がg₀の半分である表面の上(h)を見つけたいと思います。
g =g₀/2
gm/(r + h)²=(gm/r²)/2
4。 h:を解決します
*方程式を簡素化:(R + H)²=2R²
*両側の平方根を取る:r + h =√2r
* h:h =√2r -r =r(√2-1)を解く
5。代替地球の半径:
地球の半径(R)は約6371 kmです。
H≈6371km *(√2-1)≈2639km
したがって、重力による加速が表面上の値の半分である地球の表面上の高さは約2639キロメートルです。