Для того чтобы определить силу, с которой корабль-спутник «Восток» притягивался к Земле, мы можем воспользоваться законом всемирного тяготения, который формулируется следующим образом:
[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила гравитационного притяжения;
- ( G ) — гравитационная постоянная, приблизительно равная ( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 );
- ( m_1 ) и ( m_2 ) — массы взаимодействующих тел, в данном случае это масса Земли и масса корабля;
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.
Масса Земли (( m_1 )) составляет примерно ( 5.972 \times 10^{24} ) кг. Масса корабля (( m_2 )) равна 4725 кг.
Расстояние ( r ) до центра Земли будет равно сумме радиуса Земли и высоты орбиты: ( r = 6400 \, \text{км} + 320 \, \text{км} = 6720 \, \text{км} = 6.72 \times 10^6 \, \text{м} ).
Теперь подставим все известные значения в формулу:
[ F = \frac{6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \times 5.972 \times 10^{24} \, \text{кг} \times 4725 \, \text{кг}}{(6.72 \times 10^6 \, \text{м})^2} ]
Вычислим числитель:
[ 6.674 \times 10^{-11} \times 5.972 \times 10^{24} \times 4725 \approx 1.883 \times 10^{17} ]
Теперь знаменатель:
[ (6.72 \times 10^6)^2 = 4.51584 \times 10^{13} ]
Теперь рассчитаем силу ( F ):
[ F \approx \frac{1.883 \times 10^{17}}{4.51584 \times 10^{13}} \approx 41650 \, \text{Н} ]
Таким образом, сила, с которой корабль-спутник «Восток» притягивался к Земле, составляет примерно 41,650 Ньютона.