Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12171
2019-12-20 
Оценить скорость ракеты с космонавтом при выходе из плотных слоев атмосферы.
Решение:
Для оценки можно воспользоваться различными данными. Известно, например, что максимальная перегрузка, испытываемая космонавтом, равна 7,7-7,8.
Перегрузка - это отношение веса человека, движущегося с ускорением, к весу того же человека, когда он находится в покое на Земле. На Земле вес равен силе тяжести: $| \vec{p} | = m | \vec{g} |$. Если перегрузка на корабле равна $k$, то вес космонавта, то есть сила, с которой он действует на сиденье корабля, равен $\vec{P}^{ \prime} = km \vec{g}$. Это означает, что на космонавта со стороны сиденья действует сила $\vec{N} = - km \vec{g}$ (рис.). Кроме того, на космонавта действует сила тяжести $mg$. Под действием этих сил космонавт движется с ускорением
$\vec{a} = \frac{ \vec{N} + m \vec{g} }{m} = - (k - 1) \vec{g}$.
При $k > 1$ ускорение направлено вверх. Считая, что $k = 7,7$, получаем $| \vec{a} | \approx 66 м/с^{2}$. Полагая для оценки толщину плотных слоев атмосферы равной $h = 15 км$, находим значение скорости ракеты при выходе из плотных слоев:
$| \vec{v} | = \sqrt{ 2 | \vec{a} |h } \approx 1,4 \cdot 10^{3} м/с$.
Оценить скорость ракеты с космонавтом при выходе из плотных слоев атмосферы.
Решение:
Для оценки можно воспользоваться различными данными. Известно, например, что максимальная перегрузка, испытываемая космонавтом, равна 7,7-7,8.
Перегрузка - это отношение веса человека, движущегося с ускорением, к весу того же человека, когда он находится в покое на Земле. На Земле вес равен силе тяжести: $| \vec{p} | = m | \vec{g} |$. Если перегрузка на корабле равна $k$, то вес космонавта, то есть сила, с которой он действует на сиденье корабля, равен $\vec{P}^{ \prime} = km \vec{g}$. Это означает, что на космонавта со стороны сиденья действует сила $\vec{N} = - km \vec{g}$ (рис.). Кроме того, на космонавта действует сила тяжести $mg$. Под действием этих сил космонавт движется с ускорением
$\vec{a} = \frac{ \vec{N} + m \vec{g} }{m} = - (k - 1) \vec{g}$.
При $k > 1$ ускорение направлено вверх. Считая, что $k = 7,7$, получаем $| \vec{a} | \approx 66 м/с^{2}$. Полагая для оценки толщину плотных слоев атмосферы равной $h = 15 км$, находим значение скорости ракеты при выходе из плотных слоев:
$| \vec{v} | = \sqrt{ 2 | \vec{a} |h } \approx 1,4 \cdot 10^{3} м/с$.
