Из закона всемирного тяготения Ньютона нам известно, что сила, действующая между двумя объектами, напрямую связана с их массами. Кроме того, сила изменяется обратно пропорционально изменению квадрата расстояния между ними.
То есть, сила гравитации (F) действующая на объект (m) эквивалентна гравитационной постоянной (G), умноженной на массу этого объекта, умноженная на массу большего тела (Земли в данном случае или m1 в уравнении), деленная на расстояние между центрами двух объектов в квадрате (r2).
Силу тяжести, испытываемую объектом, также можно назвать его весом (F=mg).
Объедините все это, и мы увидим, что ускорение свободного падения (g) эквивалентно произведению гравитационной постоянной на массу Земли, деленную на расстояние между двумя центрами, возведенное в квадрат.
В этом объяснении много алгебры и переменных, но если мы можем просто принять это, давайте посмотрим на уравнение и посмотрим, что мы можем сделать.
Как сделать (F) равной нулю?
Мы не можем изменить G, потому что это константа. Мы не можем изменить массу Земли, она такая какая есть. Единственное, что мы можем сделать, это изменить расстояние между Землей и рассматриваемым объектом. И это как раз то, что задается в вопросе – на какой высоте «F = 0»?
Чем больше становится расстояние (r), тем меньше становится сила, действующая на объект, но нет такого расстояния, которое мы подставили бы в уравнение, чтобы сделать «F» равной нулю. Поэтому, мы можем сделать вывод, что значение силы притяжения (F) будет стремиться к нулю, если мы будем удаляться в бесконечность.
Более практичный ответ состоит в том, что на каком-то большом расстоянии от Земли объект будет гравитационно связан и с другим массивным объектом, к которому он приблизился, и в этот момент мы можем игнорировать Землю. Например, Луна находится под гравитационным влиянием Земли. Это 380 000 км над Землей.
Итак, гравитация распространяется бесконечно, но чем дальше мы уходим от объекта, тем слабее она будет проявляться, пока не приблизится к нулю, но, и в этом весь парадокс, она никогда не станет нулевой… по крайней мере, от одного объекта.
Но, в космосе есть такое место, называемое точкой Лагранжа, в которой сила гравитации со всех направлений уравновешивается и ведет себя так, как будто она равна 0. Вокруг Земли есть несколько таких точек, где гравитация Земли одинаково притягивает в одном направлении, а гравитация Солнца притягивает в противоположном направлении.
