Тіло кидають угору, надаючи йому кінетичну енергію 400 Дж. На якійсь висоті кінетична енергія тіла зменшиться до 130 Дж. Якою буде потенціальна енергія тіла на цій висоті? Яка це висота?Якщо маса тіла 10 кг. Опором повітрязнехтуйте.

ДО ТЬ ВІ
​

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

Масса Земли - 5.97*10^24 кг;
Масса Луны - 7.34*10^22 кг;
Расстояние от Луны до Земли - 384400 км = 384.4*10^6 м;

Сила притяжения имеет формулу: F=GmM/r^2;
G=6.67*10^-11 - гравитационная постоянная;
m - масса тела;
M - масса Земли/Луны;
r - расстояние от тела до Земли/Луны;
r1 - искомое.

Приравниваем силу притяжение к Земли и к Луне:
F1=F2;
GmM1/r1^2=GmM2/r2^2;
M1/r1^2=M2/r2^2;
r1+r2=r - расстояние от Земли до Луны;
r2=r-r1;
M1/r1^2=M2/(r-r1)^2;
M2r1^2=M1(r-r1)^2;
M2r1^2=M1r^2+M1r1^2-2M1rr1;
r1^2*(M1-M2)-r1*2M1r+M1r^2=0;
Решаем квадратное уравнение:
D=4M1M2r^2;
r1 = (M1r - r*корень(M1M2))/(M1-M2) = (r((M1 - корень(M1M2)))/(M1-M2);
Подставим значения ( M1 - масса Земли, M2 - масса Луны, r - расстояние между Землей и Луной). Если посчитать, получится 346928 км.
ответ:346928 км.

Надеюсь, нигде не напортачил ;)

Можно решить гораздо проще)
M1/M2 = r1^2/r2^2;
r2 = r-r1;
корень(M1/M2) = r1/r2;
корень(M1/M2) = 9;
9 = r1/r2;
9r2=r1;
9r=10r1;
r1=0.9 r=345960 м.
ответ:345960 м.