Какой заряд должен быть у МКС и Земли, чтобы электрическая сила удерживала МКС на том же расстоянии от Земли, на котором ее фактически удерживает гравитация? Масса МКС составляет примерно 420 тонн, а масса Земли — 6,0⋅1024 кг. Значение гравитационной постоянной равно 6,67⋅10−11 Н⋅м2/кг2. Дайте ответ с точностью до 3 ближайших цифр. Если вы хотите написать 2.6*1015, напишите 2.6e15. Добавьте также единицу измерения. (Подсказка: F= (G*m1m2)/r2 )

Электрическая сила, необходимая для противодействия гравитации и удержания МКС на одном и том же расстоянии от Земли, можно рассчитать по закону Кулона:

F = k * |q1| * |q2| / г ^ 2

где F — сила между двумя зарядами, k — постоянная Кулона (9 x 10^9 Н·м^2/Кл^2), q1 и q2 — величины зарядов, r — расстояние между ними.

Чтобы найти заряд, нам нужно приравнять эту электрическую силу к силе тяжести, действующей на МКС:

F_gravity = G * m_ISS * m_Earth / r^2

где G — гравитационная постоянная (6,67 x 10^-11 Н·м^2/кг^2), m_ISS — масса МКС (420 000 кг), m_Earth — масса Земли (6,0 x 10^24 кг) , r — расстояние между МКС и Землей (которое мы считаем постоянным).

Приравняв эти две силы друг к другу и найдя заряд q, мы получим:

к * |д| * |е| / r^2 = G * m_ISS * m_Earth / r^2

|д| = G * m_ISS * m_Earth / (k * r^2)

Подставляя заданные значения, получаем:

|д| = (6,67e-11 Н·м^2/кг^2) * (420 000 кг) * (6,0e24 кг) / (9e9 Н·м^2/C^2 * (6,38e6 м)^2)

|д| = 6,99e12 Кл

Следовательно, МКС и Земля должны иметь противоположные заряды величиной 6,99 x 10 ^ 12 кулонов, чтобы противодействовать гравитации и удерживать МКС на одинаковом расстоянии от Земли.