Космический корабль на некотором участке вблизи поверхности Земли движется вертикально вверх с ускорением 40м/с2. С какой силой давит космонавт на кресло кабины, если масса космонавта 70 кг? Какова сила тяжести, действующая на него?

Давайте разберемся с этим вопросом поэтапно.

1. Сила тяжести, действующая на космонавта

Сила тяжести на космонавта определяется по формуле:

где:

• $m = 70 \, \text{кг}$ — масса космонавта,
• $g \approx 9,8 \, \text{м/с}^2$ — ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Подставляем значения:

Таким образом, сила тяжести, действующая на космонавта, составляет 686 Н.

2. Сила, с которой космонавт давит на кресло

Теперь рассмотрим, с какой силой космонавт будет давить на кресло кабины. Корабль движется вертикально вверх с ускорением $a = 40 \, \text{м/с}^2$, и для космонавта в кабине это ускорение будет складываться с ускорением свободного падения. Это означает, что на космонавта действует не только сила тяжести, но и дополнительная сила из-за ускорения корабля.

Общая сила, с которой космонавт давит на кресло, называется нормальной силой. Она равна сумме силы тяжести и силы, возникающей из-за ускорения:

где:

• $a = 40 \, \text{м/с}^2$ — ускорение корабля.

Подставляем значения:

Таким образом, сила, с которой космонавт давит на кресло, составляет 3486 Н.

Ответ:

• Сила тяжести, действующая на космонавта, составляет 686 Н.
• Сила, с которой космонавт давит на кресло, составляет 3486 Н.