Чтобы найти ускорение свободного падения на поверхности планеты, можно использовать формулу:
[ g = \frac{G \cdot M}{R^2} ]
где:
- ( g ) — ускорение свободного падения на поверхности планеты,
- ( G ) — гравитационная постоянная ((6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2)),
- ( M ) — масса планеты,
- ( R ) — радиус планеты.
Дано:
- Радиус Марса ( R{\text{Mars}} = 0.53 \times R{\text{Earth}} ),
- Масса Марса ( M{\text{Mars}} = 0.11 \times M{\text{Earth}} ).
Ускорение свободного падения на Земле ( g_{\text{Earth}} ) примерно равно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Теперь выразим ускорение свободного падения на Марсе через параметры Земли:
- Подставим значения радиуса и массы Марса в формулу для ускорения свободного падения:
[ g{\text{Mars}} = \frac{G \cdot (0.11 \cdot M{\text{Earth}})}{(0.53 \cdot R_{\text{Earth}})^2} ]
- Упростим выражение:
[ g{\text{Mars}} = \frac{0.11 \cdot G \cdot M{\text{Earth}}}{0.53^2 \cdot R_{\text{Earth}}^2} ]
- Мы знаем, что:
[ g{\text{Earth}} = \frac{G \cdot M{\text{Earth}}}{R_{\text{Earth}}^2} ]
Таким образом, можем выразить ( g{\text{Mars}} ) через ( g{\text{Earth}} ):
[ g{\text{Mars}} = g{\text{Earth}} \cdot \frac{0.11}{0.53^2} ]
- Подставим значение ( g_{\text{Earth}} = 9.81 \, \text{м/с}^2 ):
[ g_{\text{Mars}} = 9.81 \cdot \frac{0.11}{0.2809} ]
- Посчитаем:
[ g_{\text{Mars}} \approx 9.81 \cdot 0.391 \approx 3.83 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение свободного падения на Марсе составляет приблизительно ( 3.83 \, \text{м/с}^2 ).