Номер 262, страница 43 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Невесомость - номер 262, страница 43.

Условие.

► 262. Гулливер, герой известной книги Д. Свифта, в «Путешествии в Бробдингнег» рассказывает: «Мальчик нёс меня в ящике... Орёл, захватив клювом кольцо моего ящика, понёс его... Затем вдруг я почувствовал, что падаю отвесно вниз около минуты, но с такой невероятной скоростью, что у меня захватило дух». В каком состоянии находился рассказчик?

Решение.

Решение

Когда орел выпустил ящик, и ящик, и находящийся в нем Гулливер начали свободное падение. Свободным падением называется движение тела только под действием силы тяжести.

В этом случае и Гулливер, и его опора (ящик) движутся с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения, $g$. Вес тела $P$ определяется как сила, с которой тело действует на опору. В общем случае вес можно рассчитать по формуле $P = m(g-a)$, где $m$ - масса тела, а $a$ - ускорение опоры, направленное вертикально вверх.

Поскольку в данном случае ящик падает вниз, его ускорение направлено вниз и равно $g$, то есть $a = -g$. Однако, если рассматривать систему отсчета, связанную с землей, и считать направление вниз положительным, то ускорение Гулливера и ящика будет $a=g$. Тогда сила реакции опоры, а следовательно и вес, будет равна $P = m(g-a) = m(g-g) = 0$.

Состояние, при котором вес тела равен нулю, называется невесомостью. Ощущение, что "захватило дух", является физиологической реакцией организма на резкий переход в состояние невесомости.

Ответ: Рассказчик находился в состоянии невесомости.