Ракета двигается в поле силы тяжести Земли с выключенными двигателями сначала вверх, а затем вниз. Считая силы сопротивления пренебрежимо малыми,
определите, будет ли в ракете наблюдаться явление невесомоcти ?
а)не будет
б)при спуске будет, а при подъёме нет
в)будет на всей траектории
г)при подъёме будет,а при спуске нет
д)будет,если скорость больше первой космической

Ответ на этот вопрос можно определить, проанализировав, что происходит с ракетой в поле силы тяжести Земли при движении вверх и вниз с выключенными двигателями. Разберёмся по пунктам:

Когда ракета движется в поле тяготения Земли с выключенными двигателями, она находится под воздействием лишь одной силы — силы тяжести, которая направлена вниз к центру Земли. Другие силы, такие как сила сопротивления, считаются пренебрежимо малыми, поэтому на них мы не обращаем внимания.

Что такое невесомость?

Явление невесомости наступает, когда на тело не действует поддерживающая сила (реакция опоры или давление на поверхность). В таких условиях все тела внутри движутся вместе с ракетой с одинаковым ускорением, и по отношению друг к другу они "парят", не испытывая ощущений веса.

Почему в ракете наблюдается невесомость?

Когда ракета движется под действием только силы тяжести, она и все объекты внутри неё ускоряются с одним и тем же ускорением, равным $g$ (ускорению свободного падения). Это означает, что все объекты внутри ракеты находятся в состоянии свободного падения, поэтому отсутствует поддерживающая сила. Таким образом, внутри ракеты наблюдается невесомость на всей траектории — как при движении вверх, так и при движении вниз.

Пояснение для траектории

1. Подъём вверх: Ракета замедляется из-за силы тяжести, пока не остановится в высшей точке своей траектории. В этот момент она движется в состоянии свободного падения, так как отсутствуют другие силы, кроме гравитации.

2. Спуск вниз: Ракета начинает ускоряться вниз под действием той же силы тяжести. Поскольку на неё по-прежнему действует только сила тяжести, невесомость продолжается на всём пути вниз.

Таким образом, вне зависимости от того, движется ли ракета вверх или вниз, в ней присутствует явление невесомости, потому что ракета и все тела внутри неё находятся в состоянии свободного падения. Невесомость сохраняется до тех пор, пока не начнёт действовать поддерживающая сила, например, если ракета приземлится или её двигатели начнут создавать тягу.

Вывод

Правильный ответ: в) будет на всей траектории.