Масса космонавта, находящегося в ракете, стартующей с поверхности Земли, равна 60 кг. Найдите суммарную силу, действующую на космонавта и ускорение ракеты, если вес космонавта в момент старта равен 3 000 Н.
Запишите решение с краткими комментариями.
Ответы
Ответ: Суммарная сила, действующая на космонавта = 3000Н.
Ускорение ракеты = 40 м/с²
Объяснение: Дано:
Вес космонавта в момент старта F = 3000 Н
Масса космонавта m = 60 кг.
Ускорение свободного падения g = 10 м/с²
Найти:
Суммарную силу, действующую на космонавта FΣ - ?
Ускорение ракеты aр - ?
Поскольку вес космонавта в момент старта = 3000 Н, то это означает, что с такой силой космонавт давит на кресло. Но, так как относительно кресла космонавт неподвижен, то со стороны кресла на космонавта действует сила, равная весу космонавта, т.е. 3000Н. Таким образом, FΣ = 3000Н.
Этот вес вызван ускорением, действующим на космонавта, и равным а = FΣ/m = 3000/60 = 50м/с². Но со стороны гравитационного поля Земли действует ускорение g = 10 м/с², и оно складывается с ускорением ракеты. Таким образом ускорение ракеты ар = 50 - 10 = 40 м/с²