Чтобы определить, какой массы штангу спортсмен может поднять на Луне, зная, что на Земле он поднимает штангу массой 120 кг, необходимо понять, как изменяется вес объекта при переходе с Земли на Луну.
Вес (сила тяжести) объекта определяется по формуле:
[ F = mg ]
где ( F ) — вес (сила тяжести), ( m ) — масса объекта, ( g ) — ускорение свободного падения.
На Земле ускорение свободного падения ( g{\text{Зем}} ) примерно равно ( 9.81 \, м/с^2 ). На Луне это ускорение в 6 раз меньше, то есть:
[ g{\text{Луна}} = \frac{g_{\text{Зем}}}{6} = \frac{9.81 \, м/с^2}{6} \approx 1.635 \, м/с^2 ]
На Земле спортсмен поднимает штангу массой 120 кг. Следовательно, вес этой штанги на Земле равен:
[ F_{\text{Зем}} = 120 \, кг \times 9.81 \, м/с^2 = 1177.2 \, Н ]
Вес штанги на Луне будет определяться по аналогичной формуле, но с учетом лунного ускорения свободного падения:
[ F{\text{Луна}} = m{\text{Луна}} \times g_{\text{Луна}} ]
Поскольку спортсмен способен поднимать вес 1177.2 Н на Земле, то на Луне он сможет поднимать такой же вес. Подставим этот вес и лунное ускорение в формулу для веса на Луне:
[ 1177.2 \, Н = m_{\text{Луна}} \times 1.635 \, м/с^2 ]
Теперь найдем массу ( m{\text{Луна}} ):
[ m{\text{Луна}} = \frac{1177.2 \, Н}{1.635 \, м/с^2} \approx 720 \, кг ]
Таким образом, спортсмен, который способен поднять штангу массой 120 кг на Земле, сможет поднять штангу массой приблизительно 720 кг на Луне.