1. Во сколько раз сила веса летчика в нижней части траектории больше силы тяжести, когда самолет делает «мертвую петлю»

Ledyanoy_Volk

44

1. Сила веса летчика находится в прямой зависимости от его массы и ускорения свободного падения, которое примерно равно 9,8 м/с² на поверхности Земли. Формула для расчета силы веса выглядит следующим образом:
\[F_{\text{веса}} = m \cdot g\]
где \(m\) - масса летчика, \(g\) - ускорение свободного падения.

В данной задаче необходимо учесть, что летчик находится на верхней точке "мертвой петли", где направление результантной силы смотрит наоборот с направлением силы тяжести. Таким образом, в данном случае результантная сила будет равна разности силы веса и силы тяжести. Формула для расчета результантной силы:
\[F_{\text{рез}} = F_{\text{веса}} - F_{\text{тяжести}}\]
где \(F_{\text{тяжести}}\) - сила тяжести.

Рассчитаем силу веса летчика:
\[F_{\text{веса}} = m \cdot g = 70 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

Теперь найдем силу тяжести:
\[F_{\text{тяжести}} = m \cdot g = 70 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]

Теперь можем найти результантную силу:
\[F_{\text{рез}} = F_{\text{веса}} - F_{\text{тяжести}}\]

2. Чтобы рассчитать силу, действующую на космонавта, используем второй закон Ньютона:
\[F = m \cdot a\]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса космонавта, \(a\) - ускорение.

В данной задаче космонавт движется вертикально вверх, поэтому ускорение будет равно 40 м/с². Масса космонавта равна 70 кг.

Рассчитаем силу:
\[F = m \cdot a = 70 \, \text{кг} \cdot 40 \, \text{м/с²}\]

Чтобы найти коэффициент перегрузки, необходимо разделить силу, действующую на космонавта, на его вес. Коэффициент перегрузки определяет, сколько раз вес космонавта превышает его силу тяжести.

3. Длина пружины, когда к ней подвешен груз, можно найти, используя закон Гука. Формула закона Гука выглядит следующим образом:
\[F = k \cdot x\]
где \(F\) - сила, \(k\) - коэффициент жесткости пружины, \(x\) - удлинение пружины.

В данной задаче нерастянутая пружина имеет длину 0,2 м. Когда к ней подвешивается груз массой 1,5 кг, пружина удлиняется на некоторое значение \(x\), которое необходимо найти.

4. Для расчета массы тела, подвешенного к тросу, нужно применить второй закон Ньютона в связи с равновесием сил. При равновесии сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. Формула для расчета массы тела:
\[F = m \cdot g\]
где \(F\) - сила натяжения троса, \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения.

Мы знаем силу натяжения троса, направленную вверх, равную силе тяжести, направленной вниз. Массу тела нужно найти.

Пожалуйста, обратите внимание, что предоставленные ответы являются примером того, как можно подробно объяснить задачи школьникам. Формулы и расчеты могут незначительно отличаться в зависимости от условий задачи.