Номер 154, страница 45 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Нет, сила тяжести, действующая на ракету, не одинаковая. Она будет различной в начале и в конце полета. Это связано с изменением двух основных параметров: массы ракеты и её расстояния от центра Земли. Сила тяжести определяется законом всемирного тяготения:

$F = G \frac{M \cdot m}{r^2}$

где $\text{G}$ — гравитационная постоянная, $\text{M}$ — масса Земли, $\text{m}$ — масса ракеты, $\text{r}$ — расстояние между центром Земли и ракетой.

а) в начале полета;

В момент старта ракета находится на поверхности Земли (или очень близко к ней), поэтому расстояние $\text{r}$ до центра Земли минимально и примерно равно радиусу Земли. Масса ракеты $\text{m}$ в этот момент максимальна, так как она включает в себя массу полезной нагрузки, конструкции и всего запаса топлива. Вследствие этого сила тяжести, действующая на ракету, в начале полета имеет наибольшее значение.

Ответ: В начале полета на ракету действует максимальная сила тяжести, так как ее масса наибольшая, а расстояние до центра Земли наименьшее.

б) в конце полета?

К концу полета (например, при выходе на целевую орбиту) ракета сжигает большую часть топлива, поэтому ее масса $\text{m}$ значительно уменьшается. Кроме того, ракета поднимается на большую высоту над поверхностью планеты, следовательно, расстояние $\text{r}$ до центра Земли увеличивается. Уменьшение массы и увеличение расстояния приводят к тому, что сила тяжести, действующая на ракету, становится значительно меньше по сравнению с начальным моментом.

Ответ: В конце полета сила тяжести, действующая на ракету, существенно меньше, чем в начале, поскольку ее масса уменьшилась из-за сгорания топлива, а расстояние до центра Земли увеличилось.