Номер 267, страница 43 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах - номер 267, страница 43.

Условие.

267. Почему жидкость легче переливать из сосуда в сосуд на Земле, чем на Луне? Действует ли сила тяготения между космонавтом и Землёй, когда космонавт находится в состоянии невесомости в космическом корабле?

Решение.

Почему жидкость легче переливать из сосуда в сосуд на Земле, чем на Луне?

Процесс переливания жидкости из одного сосуда в другой происходит под действием силы тяжести. Сила тяжести, действующая на жидкость, определяется по формуле $P = mg$, где $m$ — масса жидкости, а $g$ — ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на Земле ($g_{Земля} \approx 9,8 \, \text{м/с}^2$) примерно в 6 раз больше, чем на Луне ($g_{Луна} \approx 1,6 \, \text{м/с}^2$).
Из-за большей силы тяжести на Земле жидкость вытекает из сосуда быстрее и образует более направленную, стабильную струю. На Луне же слабая сила тяжести заставляет жидкость вытекать медленнее. Кроме того, при слабой гравитации становятся более выраженными эффекты поверхностного натяжения и смачивания. Это приводит к тому, что жидкость может сильнее "прилипать" к стенкам сосуда или распадаться на отдельные капли, что усложняет процесс контролируемого переливания.

Ответ: Жидкость легче переливать на Земле, потому что сила тяжести на Земле значительно больше, чем на Луне, что обеспечивает более быстрый и стабильный поток жидкости.

Действует ли сила тяготения между космонавтом и Землёй, когда космонавт находится в состоянии невесомости в космическом корабле?

Да, сила тяготения между космонавтом и Землёй действует всегда, в том числе и когда космонавт находится в космическом корабле на орбите. Согласно закону всемирного тяготения, сила притяжения существует между любыми двумя телами, обладающими массой. Космические корабли летают на относительно небольших высотах (например, МКС на высоте около 400 км), где сила земного притяжения лишь незначительно слабее, чем на поверхности планеты (составляет около 90% от силы притяжения на поверхности).
Состояние невесомости — это не отсутствие гравитации, а следствие свободного падения. Космический корабль и все, что находится внутри него (включая космонавта), непрерывно "падают" на Землю. Однако из-за своей огромной горизонтальной скорости они постоянно "промахиваются" мимо неё, двигаясь по круговой орбите. Поскольку и космонавт, и корабль падают с одинаковым ускорением, космонавт не давит на опору (пол корабля) и не испытывает веса. Именно сила тяготения Земли является той центростремительной силой, которая удерживает корабль и космонавта на орбите, не давая им улететь в открытый космос.

Ответ: Да, действует. Состояние невесомости возникает не из-за отсутствия гравитации, а потому, что и космонавт, и космический корабль находятся в состоянии непрерывного свободного падения на Землю.