2018-01-01
Подсчитать ускорение свободно падающих тел на поверхности Солнца, если известны: радиус земной орбиты $R = 1,5 \cdot 10^{8} км$, радиус Солнца $r = 7 \cdot 10^{5} км$ и время обращения Земли вокруг Солнца $T = 1$ год.
Решение:
Допустим, что земная орбита имеет форму круга. Центростремительное ускорение, с которым Земля движется по орбите, определяется силой всемирного тяготения:
$\gamma \frac{M_{C}m}{R^{2}} = m \frac{4 \pi^{2}}{T^{2}} R$. (1)
Здесь $M_{C}$ — масса Солнца, $m$ — масса Земли, $\gamma$ — гравитационная постоянная. Ускорение свободного падения $g_{C}$ на поверхности Солнца тоже дается законом всемирного тяготения:
$g_{C} = \frac{M_{C} \gamma}{r^{2}}$. (2)
Из (1) и (2) легко получим
$g_{C} = \frac{4 \pi^{2} R^{3}}{r^{2}T^{2}} \approx 265 м/сек^{2}$.