Номер 256, страница 42 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Невесомость. Законы движения и взаимодействия тел - номер 256, страница 42.

256. Чему равен вес космонавта массой 80 кг в стартующей ракете, если перегрузка, которую он испытывает, равна 4?

Дано:

Масса космонавта, $m = 80$ кг

Перегрузка, $n = 4$

Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8$ м/с²

Найти:

Вес космонавта в ракете, $P$

Решение:

Вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. В состоянии покоя на поверхности Земли вес космонавта $P_0$ равен силе тяжести и определяется по формуле:

$P_0 = m \cdot g$

Во время старта ракета движется с ускорением, направленным вертикально вверх. В результате этого вес космонавта увеличивается. Перегрузка $n$ показывает, во сколько раз вес тела при ускоренном движении превышает его обычный вес (вес в состоянии покоя).

Следовательно, вес космонавта $P$ в стартующей ракете можно рассчитать по формуле:

$P = n \cdot P_0 = n \cdot m \cdot g$

Подставим известные значения в формулу:

$P = 4 \cdot 80 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

$P = 320 \cdot 9,8 \text{ Н}$

$P = 3136 \text{ Н}$

Этот результат можно также выразить в килоньютонах (кН), учитывая, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н}$:

$P = \frac{3136}{1000} \text{ кН} = 3,136 \text{ кН}$

Ответ: вес космонавта равен $3136$ Н.