Номер 5, страница 55 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

5. При каком условии наблюдается явление невесомости?

4. Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле (или другому астрономическому объекту) действует на опору или подвес. Важно не путать вес с массой, которая является мерой инертности тела.

Вес тела зависит от нескольких факторов:

1. Массы тела ($\text{m}$): Чем больше масса тела, тем больше его вес, при прочих равных условиях. Эта зависимость прямая.

2. Ускорения свободного падения ($\text{g}$): Эта величина зависит от массы планеты и расстояния от её центра. Например, на Луне, где ускорение свободного падения примерно в 6 раз меньше, чем на Земле, вес того же тела будет в 6 раз меньше. На Земле значение $\text{g}$ также не везде одинаково (на полюсах оно немного больше, чем на экваторе).

3. Ускорения опоры или подвеса ($\text{a}$): Если тело вместе с опорой движется с ускорением, направленным вертикально, его вес изменяется. Формула для веса в этом случае выглядит так: $P = m(g \pm a)$.
• Если ускорение $\text{a}$ направлено вверх (например, в лифте, начинающем движение вверх), вес тела увеличивается: $P = m(g+a)$. Это состояние называется перегрузкой.
• Если ускорение $\text{a}$ направлено вниз (лифт начинает движение вниз), вес тела уменьшается: $P = m(g-a)$.

Таким образом, вес тела является величиной, зависящей от массы, гравитационного поля и характера движения самого тела (точнее, его опоры или подвеса).

Ответ: Вес тела зависит от его массы, от ускорения свободного падения в данной точке и от ускорения, с которым движется само тело или его опора (подвес).

5. Явление невесомости – это состояние, в котором вес тела равен нулю. Чтобы понять, при каком условии это происходит, обратимся к формуле веса тела, движущегося с ускорением $\text{a}$ вертикально вниз: $P = m(g-a)$.

Невесомость наступает, когда $P=0$. Подставим это значение в формулу:

$0 = m(g-a)$

Поскольку масса тела $\text{m}$ не равна нулю, для выполнения этого равенства необходимо, чтобы выражение в скобках было равно нулю:

$g-a=0$

Отсюда следует, что $a=g$.

Это означает, что невесомость наблюдается тогда, когда ускорение тела (и его опоры, если она есть) равно ускорению свободного падения и направлено вертикально вниз. Такое движение называется свободным падением.

Важно подчеркнуть, что при невесомости сила тяжести продолжает действовать на тело, но она не создает давления на опору или растяжения подвеса, так как и тело, и опора/подвес падают с одинаковым ускорением. Примерами невесомости являются:

• Движение космического корабля на орбите вокруг Земли (корабль и все внутри него непрерывно "падают" на Землю).

• Полет брошенного предмета (в пренебрежении сопротивлением воздуха).

• Кратковременное состояние человека, подпрыгнувшего вверх, в верхней точке траектории и во время падения вниз.

Ответ: Явление невесомости наблюдается при условии, что на тело действует только сила тяжести, то есть когда тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения ($a=g$). Такое движение называется свободным падением.