Номер 7, страница 92 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 6. Силы в механике. Параграф 22. Вес тела. Перегрузка и невесомость - номер 7, страница 92.

Условие.

7. Находились ли вы когда-нибудь в состоянии невесомости?

Решение.

Да, практически каждый человек хотя бы раз в жизни находился в состоянии невесомости, пусть и очень кратковременно. Чтобы понять почему, необходимо разобраться, что такое невесомость с точки зрения физики.

Вес тела — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Когда тело и его опора движутся с ускорением, направленным вертикально, вес тела может изменяться. Если опора движется с ускорением $\text{a}$, направленным вниз, то вес тела $\text{P}$ определяется формулой $P = m(g-a)$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Состояние невесомости наступает тогда, когда тело перестает давить на опору или растягивать подвес, то есть когда его вес равен нулю ($P=0$). Из формулы видно, что это происходит, когда ускорение, с которым движется тело вместе с опорой, равно ускорению свободного падения ($a=g$). Такое движение называется свободным падением. В этом состоянии на тело продолжает действовать сила тяжести, но отсутствует сила реакции опоры, которая и создает ощущение веса.

Таким образом, любой объект, находящийся в свободном падении, испытывает состояние невесомости. В повседневной жизни это можно испытать в следующих ситуациях:

1. В момент прыжка: в верхней точке траектории, когда вертикальная скорость на мгновение становится равной нулю, человек находится в состоянии свободного падения и, следовательно, невесомости.

2. На качелях: в верхних точках траектории, когда качели на мгновение замирают перед сменой направления движения, возникает ощущение лёгкости, близкое к невесомости.

3. На аттракционах: при резком спуске на американских горках или на аттракционах типа "башня свободного падения" пассажиры испытывают невесомость, так как их кресла движутся вниз с ускорением, близким к $\text{g}$.

4. При прыжках в воду: всё время полета с вышки или трамплина до соприкосновения с водой прыгун находится в свободном падении.

5. В транспорте: при быстром переезде через выпуклый мост ("горбатый мост") в верхней точке можно на мгновение ощутить невесомость.

Следовательно, хотя большинство из нас не бывали в космосе, мы регулярно сталкиваемся с кратковременными состояниями невесомости на Земле.

Ответ: Да, любой человек, который когда-либо прыгал, катался на качелях или на некоторых аттракционах, находился в состоянии невесомости. Это состояние возникает, когда на тело и его опору действует только сила тяжести, то есть когда они находятся в состоянии свободного падения. В этот момент вес тела, определяемый как сила его воздействия на опору, становится равным нулю.