Номер 2, страница 60 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Законы механики. Параграф 13. Второй закон Ньютона. Задание 12 - номер 2, страница 60.

Условие.

2. С каким ускорением начинает двигаться стартующая ракета массой $3000 \text{ т}$, если на неё действует сила тяги $39\ 000 \text{ кН}$?

Решение.

Дано:

Масса ракеты, $m = 3000$ т
Сила тяги, $F_{тяги} = 39 000$ кН
Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8$ м/с²

Перевод в систему СИ:

$m = 3000 \cdot 1000 \text{ кг} = 3 \cdot 10^6 \text{ кг}$
$F_{тяги} = 39 000 \cdot 1000 \text{ Н} = 39 \cdot 10^6 \text{ Н}$

Найти:

Ускорение ракеты, $\text{a}$ - ?

Решение:

На стартующую с поверхности Земли ракету в вертикальном направлении действуют две силы: сила тяги двигателей $F_{тяги}$, направленная вверх, и сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:

$F_{равн} = m \cdot a$

Равнодействующая сила $F_{равн}$ в данном случае является разностью силы тяги и силы тяжести, так как они направлены в противоположные стороны:

$F_{равн} = F_{тяги} - F_{тяж}$

Силу тяжести находим по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

Объединив формулы, получаем:

$m \cdot a = F_{тяги} - m \cdot g$

Теперь выразим из этого уравнения искомое ускорение $\text{a}$:

$a = \frac{F_{тяги} - m \cdot g}{m} = \frac{F_{тяги}}{m} - g$

Подставим числовые значения в полученную формулу:

$a = \frac{39 \cdot 10^6 \text{ Н}}{3 \cdot 10^6 \text{ кг}} - 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

$a = 13 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} - 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 3,2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Ответ: ракета начинает двигаться с ускорением $3,2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$.