№189 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Ракета-носитель вместе с космическим кораблем серии «Союз» имеет стартовую массу $$300\ \text{т}$$. При старте запускаются одновременно четыре двигателя первой ступени ракеты (боковые блоки), сила тяги каждого из которых $$1\ \text{МН}$$, и один двигатель второй ступени, сила тяги которого $$940\ \text{кН}$$. Какую перегрузку испытывают космонавты в начале старта?

Перегрузка равна отношению кажущегося веса к обычному весу:

$$n=\frac{\Delta P}{P}=\frac{a+g}{g}.$$

Найдём ускорение ракеты по второму закону Ньютона:

$$Ma=4F_1+F_2-Mg,$$

откуда

$$a=\frac{4F_1+F_2}{M}-g.$$

Тогда

$$n=\frac{a+g}{g}=\frac{4F_1+F_2}{Mg}.$$

Подставим значения:

$$M=300\ \text{т}=3\cdot10^5\ \text{кг},$$

$$F_1=1\ \text{МН}=10^6\ \text{Н},\qquad F_2=940\ \text{кН}=9{,}4\cdot10^5\ \text{Н}.$$

$$n=\frac{4\cdot10^6+9{,}4\cdot10^5}{3\cdot10^5\cdot9{,}8}\approx1{,}7.$$

Значит, в начале старта космонавты испытывают перегрузку в 1,7 раза.

Ответ: $$\frac{\Delta P}{P}=1{,}7.$$