如果月球質量是地球質量的1/100,月球半徑是地球半徑的1/4,那麼地球上的重力加速度與月球上的重力加速度之比是多少?
已知:月球質量是地球質量的1/100,月球半徑是地球半徑的1/4
求解:地球上的重力加速度與月球上的重力加速度之比
解答
設 $m = \frac{1}{100} \times M$ 且 $ r = \frac{1}{4} \times R$
地球表面上的重力加速度由下式給出
$g_{e} = \frac{GM}{R^2}$......(1)
月球表面的重力加速度為
$g_{m} = \frac{Gm}{r^2}$......(1)
將公式 (1) 和 (2) 相除,並代入初始條件,
$\frac{g_{e}}{g_{m}} =\frac{ GM/R^2 }{ Gm/r^2}$
$= \frac{GM/R^2 }{ G(M/100) \div (R/4)^2}$
$= \frac{100}{16} = \frac{25}{4}$
$ \frac{g_{e}}{g_{m}}= \frac{25}{4}$
因此,地球上的重力加速度與月球上的重力加速度之比為 25:4。
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