Упр.13.27 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)
Решение #1
Решение #2ИИ
Варианты решения:
Скорость точки станции:
v₀ = ωR = 0,25 · 40 = 10 м/с.
Сила реакции опоры, создающая искусственную тяжесть, равна центростремительной силе:
F = mv²/R.
1) Космонавт неподвижен относительно станции:
F₁ = 80 · 10²/40 = 200 Н.
2) При движении в направлении вращения его скорость относительно центра станции:
v₂ = 10 + 1,3 = 11,3 м/с,
F₂ = 80 · 11,3²/40 ≈ 255 Н.
3) При движении против вращения:
v₃ = 10 − 1,3 = 8,7 м/с,
F₃ = 80 · 8,7²/40 ≈ 151 Н.
Легче идти против направления вращения станции, потому что при этом уменьшаются скорость относительно центра и сила искусственной тяжести.
v₀ = ωR = 0,25 · 40 = 10 м/с.
Сила реакции опоры, создающая искусственную тяжесть, равна центростремительной силе:
F = mv²/R.
1) Космонавт неподвижен относительно станции:
F₁ = 80 · 10²/40 = 200 Н.
2) При движении в направлении вращения его скорость относительно центра станции:
v₂ = 10 + 1,3 = 11,3 м/с,
F₂ = 80 · 11,3²/40 ≈ 255 Н.
3) При движении против вращения:
v₃ = 10 − 1,3 = 8,7 м/с,
F₃ = 80 · 8,7²/40 ≈ 151 Н.
Легче идти против направления вращения станции, потому что при этом уменьшаются скорость относительно центра и сила искусственной тяжести.
У края станции линейная скорость её поверхности равна
v = ωR = 0,25 · 40 = 10 м/с.
Сила, с которой пол действует на космонавта, обеспечивает его движение по окружности:
F = m(v²/R).
1) Космонавт стоит на полу станции, поэтому его скорость относительно её центра равна 10 м/с:
F = 80 · 10² / 40 = 200 Н.
2) При ходьбе по ходу вращения скорость возрастает до
v = 10 + 1,3 = 11,3 м/с.
Тогда
F = 80 · 11,3² / 40 ≈ 255 Н.
3) Если космонавт идёт навстречу вращению, его скорость относительно центра составляет
v = 10 − 1,3 = 8,7 м/с.
Следовательно,
F = 80 · 8,7² / 40 ≈ 151 Н.
Легче двигаться против вращения станции: в этом случае требуется меньшая центростремительная сила, поэтому искусственная тяжесть уменьшается.
v = ωR = 0,25 · 40 = 10 м/с.
Сила, с которой пол действует на космонавта, обеспечивает его движение по окружности:
F = m(v²/R).
1) Космонавт стоит на полу станции, поэтому его скорость относительно её центра равна 10 м/с:
F = 80 · 10² / 40 = 200 Н.
2) При ходьбе по ходу вращения скорость возрастает до
v = 10 + 1,3 = 11,3 м/с.
Тогда
F = 80 · 11,3² / 40 ≈ 255 Н.
3) Если космонавт идёт навстречу вращению, его скорость относительно центра составляет
v = 10 − 1,3 = 8,7 м/с.
Следовательно,
F = 80 · 8,7² / 40 ≈ 151 Н.
Легче двигаться против вращения станции: в этом случае требуется меньшая центростремительная сила, поэтому искусственная тяжесть уменьшается.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Лукашик, Иванова 7-9 класс, Просвещение:
Представим, что для создания искусственной силы тяжести космическая станция изготовлена в форме полого колеса радиусом 40 м, вращающегося со скоростью 0,25 рад/с. Определите силу, действующую на космонавта массой 80 кг, если космонавт: 1) неподвижен; 2) идёт внутри станции в направлении её вращения со скоростью 1,3 м/с; 3) идёт с той же скоростью в противоположном направлении. В каком из направлений легче идти?
