Задание №1592

Лифт Останкинской телебашни разгоняется до скорости 7 м/с в течение 15 с. Такое же время занимает остановка лифта. На сколько изменится вес человека массой 80 кг в начале и конце движения лифта?

Решение

Дано:
v = 7 м/с;
$t_{1} = t_{2} = 15$ c;
m = 80 кг;
$g ≈ 10 м/с^{2}$.
Найти:
ΔP − ?
Решение:
Уравнение скорости:
$v = v_{0} + at$;
$a = \frac{v – v_{0}}{t}$;
Равноускоренное движение лифта в начале движения ($v_{0} = 0$);
$a_{1}= \frac{v}{t}$;
Равнозамедленное движение лифта в конце движения (v = 0);
$a_{2}= |\frac{v_{0}}{t}$|;
Скорость в конце разгона лифта равна скорости в начале торможения лифта: $v = v_{0}$, поэтому $a_{1} = a_{2} = \frac{v}{t}$;
В лифте, движущейся с ускорением а, на пассажира действуют сила тяжести и сила реакции опоры. Согласно второму закону Ньютона:
ma = N − mg;
N = ma + mg = m (a + g);
По третьему закону вес пассажира равен по модулю силе реакции опоры:
$N = P_{2} = m (a + g)$;
Во время покоя или равномерного движения, вес человека равен силе тяжести:
$P_{1} = mg$;
Найдем изменение веса человека:
$ΔP = P_{1} - P_{2} = mg - m (a + g) = ±ma = ± \frac{mv}{t}$;
$ΔP = ±\frac{80 * 7}{15} = ±37$ Н.
Ответ: ±37 Н.

Задание №1593

Встаньте на напольные весы. Проследите за тем, как изменяются показания весов, если вы резко присядете, резко встанете. Объясните причину этих изменений.

Решение

По второму закону Ньютона:
ma = mg − N;
N = m * (g − a);
Вес человека по модулю равен силе реакции опоры:
P = N = m * (g − a).
Вес тела зависит от ускорения:
−в момент начала приседания ускорение направлено вниз и вес уменьшается (становится меньше чем mg);
−в нижней точке ускорение направлено вверх и вес увеличивается (становится больше чем mg);
−при возврате к исходной точке ускорение направлено вверх и вес увеличивается;
−в верхней точке ускорение направлено вниз и вес уменьшается.

Задание №1594

Основатель механики Галилей в ХУП в. писал: «Мы ощущаем груз на наших плечах, когда стараемся мешать его падению. Но если станем двигаться вниз с такой же скоростью, как и груз, лежащий на нашей спине, то как же может он давить и обременять нас? Это подобно тому, как если бы мы захотели поразить копьём, не выпуская его из рук, кого−либо, кто бежит впереди нас с такой же скоростью, с какой движемся и мы». О каком физическом явлении писал
Галилей?

Решение

Физическое явление − невесомость.

Задание №1595

Гулливер, герой известной книги Д. Свифта, в «Путешествии в Бробдингнег» рассказывает: «Мальчик нёс меня в ящике... Орёл, захватив клювом кольцо моего ящика, понёс его... Затем вдруг я почувствовал, что падаю отвесно вниз около минуты, но с такой невероятной скоростью, что у меня захватило дух». В каком состоянии находился рассказчик?

Решение

В состоянии невесомости.

Задание №1596

Как могли бы герои романа Ж. Верна «Путешествие на Луну», находящиеся в закрытом снаряде, обнаружить, что их корабль покинул пределы земной атмосферы и движется в космическом пространстве?

Решение

Наблюдая состояние невесомости в корабле.

Задание №1597

В одной из популярных книг по физике написано: «Планеты «привязывает» к Солнцу сила тяготения. Солнце также притягивается планетами, но сила притяжения его каждой отдельной планетой во столько раз меньше силы притяжения Солнцем, во сколько раз масса этой планеты меньше массы Солнца». Верно ли это утверждение?

Решение

Нет. Согласно третьему закону Ньютона силы притяжения, действующие между Солнцем и какой−либо планетой, равны.

Задание №1598

При проведении соревнований по поднятию тяжестей или по прыжкам в высоту следует ли учитывать, в каком месте земного шара проходят соревнования?

Решение

Да, следует, т.к. ускорение свободного падения в разных местах земного шара различно.

Задание №1599

Одинакова ли сила тяжести, действующая на одно и то же тело:
а) на полюсах и на экваторе Земли;
б) на Земле и на Луне;
в) на разных планетах?
Почему?

Решение

а) Сила тяжести на полюсах Земли больше, чем на экваторе, т.к. Земля сплюснута у полюсов.

б) На Земле сила тяжести больше, чем на Луне. т.к. масса и радиус Земли больше.

в) На разных планетах сила тяжести разная, т.к. они имеют разный радиус и массу.