номер 3, страница 114 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

3.При каких условиях наступает состояние невесомости?

Состояние невесомости наступает тогда, когда на тело действует только сила всемирного тяготения (гравитационная сила), а действие других сил отсутствует или скомпенсировано. В этом случае тело и его опора или подвес движутся исключительно под действием силы тяжести с ускорением свободного падения: $\vec{a} = \vec{g}$.

Физическое обоснование:
Вес тела $\vec{P}$ — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. По второму закону Ньютона для тела, находящегося на опоре и движущегося вертикально с ускорением $\vec{a}$, направленным вниз, уравнение проекций сил на вертикальную ось имеет вид:

$$mg - N = ma \implies N = m(g - a)$$

По третьему закону Ньютона сила реакции опоры равна весу тела по модулю: $P = N$. Если ускорение тела равно ускорению свободного падения ($a = g$), то:

$$P = m(g - g) = 0$$

Примеры наступления невесомости:

• Свободное падение любого тела в безвоздушном пространстве (или в воздухе, пока сопротивлением среды можно пренебречь);
• Движение космического корабля или орбитальной станции вокруг Земли с выключенными двигателями (аппарат и находящиеся внутри него люди непрерывно «падают» на Землю с ускорением свободного падения);
• Полет по баллистической траектории самолета-лаборатории при выполнении специального маневра («парабола Кеплера»).

Вывод: Главное условие невесомости — равенство ускорения движения тела ускорению свободного падения ($a = g$) при отсутствии сопротивления и реакции опоры, в результате чего вес тела становится равным нулю ($P = 0$).