Дано:
Масса метеорита m = 30 кг
Ускорение свободного падения g
Радиус Земли R = 6400 км = 6400000 м
Когда метеорит падает с бесконечности на поверхность Земли, работа сил гравитационного поля будет равна изменению потенциальной энергии метеорита.
1. Потенциальная энергия метеорита в бесконечности U1 = 0 (принимается за нулевую)
2. Потенциальная энергия метеорита на поверхности Земли U2 = -G * M * m / R, где G - постоянная гравитации, M - масса Земли, m - масса метеорита, R - радиус Земли
Тогда работа А, совершаемая силами гравитационного поля, будет равна:
A = U2 - U1 = -G * M * m / R - 0 = -G * M * m / R
Постоянные данные:
Постоянная гравитации G ≈ 6.67 x 10^(-11)
Масса Земли M ≈ 5.97 x 10^24 кг
Используя данные из справочников, можем вычислить работу:
A = -(6.67 x 10^(-11) * 5.97 x 10^24 * 30) / 6400000
A ≈ -1.003 x 10^9 Дж
Ответ:
Работа, совершаемая силами гравитационного поля Земли при падении метеорита массой 30 кг на поверхность Земли, составляет около 1.003 x 10^9 Дж.