Якою силою космонавт масою 70 кг діє на крісло, коли космічний корабель прискорюється вертикально вгору з прискоренням
Якою силою космонавт масою 70 кг діє на крісло, коли космічний корабель прискорюється вертикально вгору з прискоренням 40 м/с²? Які значення коефіцієнта перевантаження в цьому випадку?
11.08.2024 23:27
Пояснення: При руху космічного корабля вертикально вгору з прискоренням, на космонавта діють дві сили - його власна вага та сила, якою корабель тягне крісло. За другим законом Ньютона, сума цих сил дорівнює масі тіла, помноженій на прискорення. Таким чином, можемо записати наступну рівняння:
F - m*g = m*a
де F - сила, якою діє космонавт на крісло, m - маса космонавта (70 кг), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²), а - прискорення космічного корабля (40 м/с²).
Ми шукаємо силу, тому можемо переписати рівняння:
F = m*(g + a)
Підставляючи відповідні значення, отримаємо:
F = 70*(9.8 + 40)
Отже, сила, якою діє космонавт на крісло, складає 3150 Н (ньютонів). Щоб знайти значення коефіцієнта перевантаження, використовуємо формулу:
n = F/(m*g)
Підставляючи відповідні значення, отримаємо:
n = 3150/(70*9.8)
Отже, значення коефіцієнта перевантаження становить приблизно 4.5.
Приклад використання: Космічний корабель прискорюється вертикально вгору з прискоренням 30 м/с². Яка сила, якою діє космонавт масою 60 кг на крісло? Яке значення коефіцієнта перевантаження в цьому випадку?
Порада: Для кращого розуміння принципу дії сил і прискорення, рекомендується ознайомитися з базовими поняттями механіки та законами Ньютона.
Вправа: Космонавт масою 80 кг зазнає перевантаження у 5 разів. Яким було прискорення космічного корабля? Дані: g = 9.8 м/с².