Вопрос:

Ракета на старте с поверхности Земли движется вертикально вверх с ускорением 20 м/с². Каков вес космонавта массой 80 кг?

Ответ:

Решение:

Чтобы найти вес космонавта, нам нужно учесть силу тяжести и силу, создаваемую ускорением ракеты.

  1. Сила тяжести (вес на Земле): \( F_{тяж} = m \cdot g \) . В данном случае, ускорение свободного падения \( g \) ≈ 9.8 м/с².
  2. Сила, создаваемая ускорением ракеты: \( F_{уск} = m \cdot a \), где \( a = 20 \) м/с².
  3. Полная сила (вес космонавта в ракете): \( F_{полная} = F_{тяж} + F_{уск} \).
  4. Рассчитаем силу тяжести: \( F_{тяж} = 80 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 784 \text{ Н} \).
  5. Рассчитаем силу ускорения: \( F_{уск} = 80 \text{ кг} \cdot 20 \text{ м/с}^2 = 1600 \text{ Н} \).
  6. Рассчитаем полный вес: \( F_{полная} = 784 \text{ Н} + 1600 \text{ Н} = 2384 \text{ Н} \).
  7. Переведем в килоньютоны (кН): 1 кН = 1000 Н. \( 2384 \text{ Н} = 2.384 \text{ кН} \).

Примечание: В вариантах ответов используется приближенное значение \( g \) = 10 м/с². Если использовать \( g \)=10 м/с²:

  1. Сила тяжести: \( F_{тяж} = 80 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 800 \text{ Н} \).
  2. Полная сила: \( F_{полная} = 800 \text{ Н} + 1600 \text{ Н} = 2400 \text{ Н} = 2.4 \text{ кН} \).

Наиболее близкий ответ к расчету с \( g \)=10 м/с² — 2,4 кН.

Ответ: 2,4 кН