Решение
Дано:
R = 5000 \text{ км}, \quad g_2 = \dfrac{g_1}{4}
Найти:
h — расстояние от поверхности планеты.
Решение:
Ускорение свободного падения на расстоянии r от центра планеты определяется из закона всемирного тяготения:
g = \frac{GM}{r^2}
На поверхности планеты (r_1 = R):
g_1 = \frac{GM}{R^2}
На высоте h от поверхности (r_2 = R + h):
g_2 = \frac{GM}{(R + h)^2}
По условию g_2 = g_1 / 4, значит:
\frac{GM}{(R+h)^2} = \frac{1}{4} \cdot \frac{GM}{R^2}
(R+h)^2 = 4R^2 \implies R + h = 2R \implies h = R
h = 5000 \text{ км}
Расстояние от поверхности равно радиусу планеты.