Номер 5, страница 132, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 35. Вес тела. Невесомость. Вопросы и задания - номер 5, страница 132.

Условие.

5. Предметы в космическом корабле находятся в состоянии невесомости. Что это означает? Действует ли на эти предметы сила тяжести? Имеют ли они массу?

Решение.

Что означает состояние невесомости?

Состояние невесомости — это состояние, при котором тело не давит на опору или не растягивает подвес. Это происходит, когда на тело и его опору действует только сила тяжести, то есть они находятся в состоянии свободного падения. В космическом корабле, летящем по орбите вокруг Земли, и сам корабль, и все находящиеся в нем предметы и космонавты непрерывно «падают» на Землю с одинаковым ускорением. Из-за этого они не оказывают давления друг на друга, и предметы кажутся «плавающими» в воздухе. Вес тела $\text{P}$ можно определить как $P = m(g-a)$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{a}$ — ускорение системы отсчета (корабля). В свободном падении $a = g$, следовательно, вес $P = 0$.

Ответ: Невесомость означает, что вес предметов (сила, с которой они действуют на опору или подвес) равен нулю, так как они находятся в состоянии постоянного свободного падения вместе с кораблем.

Действует ли на эти предметы сила тяжести?

Да, на все предметы в космическом корабле, находящемся на околоземной орбите, действует сила тяжести. Именно сила гравитационного притяжения Земли удерживает корабль на орбите и заставляет его двигаться по криволинейной траектории, не давая улететь в открытый космос. Сила тяжести на типичных высотах орбитальных полетов (например, 400 км для МКС) лишь незначительно слабее, чем на поверхности Земли, и составляет около 90% от ее значения на уровне моря. Невесомость возникает не из-за отсутствия гравитации, а из-за движения по орбите в состоянии свободного падения.

Ответ: Да, действует. Сила тяжести со стороны Земли является той силой, которая удерживает корабль и все предметы в нем на орбите.

Имеют ли они массу?

Да, безусловно, все предметы имеют массу. Масса — это внутренняя, фундаментальная характеристика тела, являющаяся мерой его инертности (способности сопротивляться изменению состояния движения) и источником гравитационного взаимодействия. Масса не зависит от местоположения тела и действующих на него сил. Даже в состоянии невесомости, чтобы придать предмету ускорение, к нему нужно приложить силу, как гласит второй закон Ньютона: $F=ma$. Чем больше масса предмета, тем большую силу нужно приложить для изменения его скорости.

Ответ: Да, все предметы имеют массу, так как масса является их неотъемлемым свойством.