Номер 4, страница 72 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Законы механики. Параграф 16. Невесомость и перегрузки. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 72.

Условие.

4. Какое состояние называют состоянием невесомости? Когда оно наступает?

Решение.

Какое состояние называют состоянием невесомости?

Состоянием невесомости называют такое состояние, при котором вес тела равен нулю. Вес ($\text{P}$) — это сила, с которой тело действует на опору или подвес из-за гравитационного притяжения. Важно понимать, что невесомость не означает отсутствие гравитации. Сила тяжести ($F_т = mg$), то есть сила, с которой гравитационное поле действует на тело, продолжает существовать. Состояние невесомости возникает, когда тело вместе со своей опорой или подвесом свободно падает, то есть движется только под действием силы тяжести. В этом случае ускорение тела ($\text{a}$) равно ускорению свободного падения ($\text{g}$). Вес тела можно рассчитать по формуле $P = m(g-a)$, где $\text{a}$ — ускорение опоры, направленное вниз. При свободном падении $a=g$, и вес становится равным $P = m(g-g)=0$.
Ответ: Состоянием невесомости называют состояние, при котором вес тела (сила его воздействия на опору или подвес) равен нулю, при этом сила тяжести, действующая на тело, как правило, не равна нулю.

Когда оно наступает?

Состояние невесомости наступает всегда, когда тело находится в свободном падении, то есть движется исключительно под действием силы гравитации. Основные примеры таких ситуаций:
1. Полет по орбите. Космический аппарат на орбите Земли и все, что находится внутри него, непрерывно "падают" на Землю с ускорением свободного падения, соответствующим данной высоте. Их большая горизонтальная скорость не позволяет им упасть на поверхность, удерживая их на орбите.
2. Кратковременное свободное падение. Любой предмет, подброшенный или падающий вблизи поверхности Земли (если пренебречь сопротивлением воздуха), кратковременно испытывает невесомость. Например, пассажиры аттракциона "башня свободного падения" или самолета, летящего по параболической траектории.
3. Вдали от источников гравитации. Теоретически, тело будет в состоянии невесомости, если оно находится в межзвездном пространстве очень далеко от любых массивных объектов (звезд, планет), где гравитационное поле практически отсутствует ($g \approx 0$).
Ответ: Состояние невесомости наступает, когда тело движется только под действием силы тяжести (находится в свободном падении), например, при движении по орбите, или когда оно находится так далеко от массивных тел, что гравитационное воздействие на него пренебрежимо мало.