№189 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

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?

Подробный ответ

Суммарная сила тяги ракетных двигателей:

$$F=4F_1+F_2=4\cdot 10^6+940\cdot 10^3=4{,}94\cdot 10^6\ \text{Н}.$$

По второму закону Ньютона для ракеты:

$$ma=F-mg,$$

откуда

$$a=\frac{F}{m}-g.$$

Перегрузка равна отношению кажущегося веса к обычному весу:

$$\frac{\Delta P}{P}=\frac{m(a+g)}{mg}=\frac{a+g}{g}=\frac{F}{mg}.$$

Подставим значения:

$$\frac{\Delta P}{P}=\frac{4{,}94\cdot 10^6}{3\cdot 10^5\cdot 9{,}8}\approx 1{,}7.$$

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