Номер 1, страница 106 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 33. Вес. Невесомость. Глава 3. Силы в механике - номер 1, страница 106.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Что называют состоянием невесомости?

Невесомость — это состояние, при котором сила взаимодействия тела с опорой или подвесом (то есть его вес) равна нулю. Важно не путать вес с массой. Масса — это мера инертности тела, и она остается постоянной, в то время как вес — это сила, которая может изменяться и даже становиться равной нулю.

В физике вес тела ($P$) — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле (или другому астрономическому объекту) действует на опору или подвес. Когда тело и его опора покоятся или движутся равномерно и прямолинейно относительно Земли, вес равен силе тяжести ($P = mg$). Однако, если опора движется с ускорением $a$, направленным вертикально, то вес изменяется согласно формуле:

$P = m(g - a)$

Здесь $m$ — масса тела, $g$ — ускорение свободного падения, а $a$ — ускорение опоры (положительное направление — вверх).

Состояние невесомости ($P=0$) наступает тогда, когда ускорение опоры $a$ равно ускорению свободного падения $g$ ($a=g$), и оба они направлены в одну сторону (вниз). Такое движение, когда на тело действует только сила тяжести, называется свободным падением.

Это означает, что невесомость — это не отсутствие гравитации, а следствие движения. Например, на Международной космической станции (МКС), которая находится на высоте около 400 км, ускорение свободного падения составляет примерно 90% от значения на поверхности Земли. Космонавты испытывают невесомость потому, что и они сами, и станция находятся в состоянии непрерывного свободного падения на Землю, двигаясь при этом с огромной горизонтальной скоростью, что и позволяет им оставаться на орбите.

Примеры, где можно наблюдать состояние невесомости:

• Движение искусственного спутника или космического корабля по орбите.
• Движение любого брошенного тела (например, камня) в полете, если пренебречь сопротивлением воздуха.
• Пассажиры в самолете, который летит по специальной параболической траектории ("горка Кеплера"), используемой для тренировки космонавтов.
• Пассажиры лифта в момент, когда трос обрывается (до момента падения).

Ответ: Невесомостью называют состояние, в котором вес тела равен нулю. Это состояние возникает, когда тело вместе со своей опорой или подвесом движется только под действием силы тяжести, то есть находится в свободном падении.