Вариант 3, страница 27 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2018 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: оранжевый изображены шестерни механизма
ISBN: 978-5-09-098314-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Самостоятельная работа № 7. Невесомость. Перегрузка. Динамика. Механика - страница 27.
Вариант 3 (с. 27)
Условие. Вариант 3 (с. 27)
скриншот условия

Вариант 3
1. Рассмотрите два утверждения об условиях нахождения тела в состоянии невесомости:
А. Тело может находиться в состоянии невесомости, если оно свободно падает в отсутствие силы трения.
Б. Тело может находиться в состоянии невесомости, если оно равномерно движется по круговой орбите вокруг планеты.
Какое утверждение является верным?
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
2. Скорость самолёта, выполняющего «мёртвую петлю», равна 50 м/с. Радиус петли 100 м. С какой силой прижимает к креслу лётчика, если его масса 80 кг?
Решение. Вариант 3 (с. 27)
1. Рассмотрим оба утверждения, чтобы определить их верность.
А. Тело может находиться в состоянии невесомости, если оно свободно падает в отсутствие силы трения.
Состояние невесомости определяется как состояние, в котором вес тела равен нулю. Вес – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. При свободном падении (когда на тело действует только сила тяжести), тело и его опора (если она есть, например, пол лифта) движутся с одинаковым ускорением $\text{g}$. В результате тело не давит на опору, и его вес становится равным нулю. Таким образом, это утверждение является верным.
Б. Тело может находиться в состоянии невесомости, если оно равномерно движется по круговой орбите вокруг планеты.
Движение по орбите вокруг планеты — это частный случай свободного падения. Гравитационная сила планеты является единственной силой, действующей на тело (например, на космический корабль и космонавта внутри него). Эта сила сообщает телу необходимое центростремительное ускорение, заставляя его постоянно "падать" на планету, но из-за высокой горизонтальной скорости оно никогда не достигает поверхности, а движется по орбите. Поскольку и корабль, и космонавт падают с одинаковым ускорением, космонавт не давит на стенки корабля, то есть находится в состоянии невесомости. Следовательно, это утверждение также является верным.
Поскольку оба утверждения верны, правильный вариант ответа — 3.
Ответ: 3) и А, и Б
2. Дано:
Скорость самолёта, $v = 50 \text{ м/с}$
Радиус петли, $R = 100 \text{ м}$
Масса лётчика, $m = 80 \text{ кг}$
Для упрощения расчетов примем ускорение свободного падения $g \approx 10 \text{ м/с}^2$.
Найти:
Силу, с которой лётчик прижимает к креслу, $P - ?$
Решение:
Сила, с которой лётчик прижимает к креслу, — это его вес $\text{P}$. По третьему закону Ньютона, эта сила по модулю равна силе реакции опоры $\text{N}$, действующей на лётчика со стороны кресла ($P = N$).
Максимальная сила прижатия к креслу возникает в нижней точке "мёртвой петли". В этой точке на лётчика действуют две силы в вертикальном направлении:
1. Сила тяжести $F_{тяж} = mg$, направленная вниз.
2. Сила реакции опоры $\text{N}$, направленная вверх (к центру окружности).
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая этих сил равна произведению массы на центростремительное ускорение ($ma_c$), которое также направлено к центру окружности, то есть вверх:
$\vec{F}_{равн} = m\vec{a}_c$
В проекции на вертикальную ось, направленную вверх:
$N - mg = ma_c$
Центростремительное ускорение вычисляется по формуле:
$a_c = \frac{v^2}{R}$
Из уравнения для сил выразим силу реакции опоры $\text{N}$:
$N = mg + ma_c = mg + m \frac{v^2}{R} = m(g + \frac{v^2}{R})$
Поскольку $P = N$, подставим числовые значения в формулу:
$P = 80 \text{ кг} \cdot (10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} + \frac{(50 \text{ м/с})^2}{100 \text{ м}})$
$P = 80 \cdot (10 + \frac{2500}{100}) \text{ Н}$
$P = 80 \cdot (10 + 25) \text{ Н}$
$P = 80 \cdot 35 \text{ Н} = 2800 \text{ Н}$
Ответ: 2800 Н
Другие задания:
Вариант 1
стр. 25Вариант 2
стр. 26Вариант 3
стр. 26Вариант 4
стр. 26Вариант 5*
стр. 26Вариант 1
стр. 27Вариант 2
стр. 27Вариант 3
стр. 27Вариант 4
стр. 27Вариант 5*
стр. 28Вариант 1
стр. 28Вариант 2
стр. 29Вариант 3
стр. 29Вариант 4
стр. 29Вариант 5*
стр. 29к содержанию
список заданийПомогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 3 расположенного на странице 27 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 3 (с. 27), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.