Во время старта космического корабля космонавты испытывают перегрузок. Этот термин означает, что вес космонавта по модулю становится больше силу тяжести. Выясним, почему это происходит.
После включения ракетного двигателя, когда ракета начинает разгоняться, ее движение и движение космонавта осуществляются с ускорением, направленным вертикально вверх. При этом вес космонавта будет больше силу тяготения:
P = m (g + a)> mg.
^ Отношение силы, с которой тело давит на опору в случае ускоренного движения вверх, к его весу в инерциальной системе отсчета называют перегрузкой. Когда вес тела больше силы тяжести, говорят, что тело испытывает перегрузки. Перегрузка испытывают пассажиры лифтов, космонавты при взлете на ракете в космос, летчики при выходе из пикирования и т.д.. Вследствие перегрузки увеличивается не только вес человека в целом, но и каждого ее органа. Здоровый человек может без вреда для своего здоровья выдерживать кратковременные трехкратные перегрузки, т.е. увеличение веса втрое. Космонавтам же во время старта и посадки космического корабля приходится выдерживать многократные перегрузки.
Вопрос к ученикам во время изложения нового материала
1. При каких условиях вес тела равен по модулю силе тяжести, действующей на это тело?
2. Ли вес гиря, висит на нитке? Чему равна вес, если нить перерезать?
3. Ли вес у дерева, растущего во дворе?
4. Камень бросили вертикально вверх. В какие моменты полета он находится в состоянии невесомости, если можно пренебречь сопротивлением воздуха? Изменится ответ, если камень бросить под углом к горизонту?
5. Почему необходимо учитывать перегрузки?
6. Что общего в падении тел на Землю, вращении Луны вокруг Земли, приливах и отливах?
Закрепление изученного материала
1. Тренируемся решать задачи
1. В лифте установили динамометр, на котором подвесили тело массой 1 кг. Что покажет динамометр, если:
а) лифт движется равномерно;
б) лифт поднимается вверх с ускорением 5 м/с2;
в) лифт опускается вниз с ускорением 5 м/с2?
2. Самолет делает «мертвую петлю», описывая в вертикальной плоскости окружность радиусом 250 м. Во сколько раз вес летчика в нижней части траектории больше силы тяжести, если скорость самолета - 100 м / с?
3. Ученик утверждает, что вес человека, находящегося в лифте, обязательно увеличивается, когда лифт движется вверх, и уменьшается, когда лифт движется вниз. Согласны ли вы с этим утверждением? Решение
Утверждение неверно: вес зависит не от скорости лифта, а от его ускорения.
4. Космический корабль сразу же после старта движется вертикально вверх с ускорением 40 м/с2. С какой силой космонавт массой 70 кг давит на кресло кабины? Чему равна в этом случае коэффициент перегрузки?
2. Контрольные вопросы
1. Приведите примеры движений, когда вес тела равен силе тяжести, действующей на это тело.
2. Приведите примеры движений, при которых вес тела меньше силу тяжести, действующая на него (больше силы тяжести, действующей на него).
3. Или исчезает сила притяжения тела к Земле во время перехода тела в состояние невесомости?
4. Когда возникают перегрузки?
5. Зависит вес тела от его местонахождения?