Условие
2.6.4. Ускорение Луны можно найти исходя из кинематических соображений, зная, что средний радиус ее орбиты 385 000 км, а период ее обращения вокруг Земли 27,3 сут. Сравните полученное таким образом значение ускорения с ускорением, создаваемым на лунной орбите земным тяготением. Радиус Земли 6370 км, ускорение свободного падения на ее поверхности 9,8 м/
Решение
Центростремительное ускорение для объекта, движущегося по круговой орбите радиуса
Орбитальная скорость Луны:
По закону всемирного тяготения ускорение на расстоянии
На поверхности Земли ускорение свободного падения:
Отсюда:
Для сравнения этих ускорений найдём относительную погрешность этих величин:
Подставим числовые значения величин в системе СИ и получим:
Небольшое отличие в ускорениях связано с тем, что система Луна-Земля вращаются не вокруг центра Земли, а вокруг барицентра - общий центр масс системы Луна-Земля.