Ракета стартует с начальной нулевой скоростью υ0 = 0 и постоянным ускорением а. Тогда уравнение высоты:
h = а*t²/2
Выразим ускорение:
а = 2h/t²
На груз в ракете действуют: сила тяжести mg и сила реакции опоры N. По Третьему закону Ньютона на опору действует вес груза Р', который по модулю равен N:
P' = N
Ось направим вверх. Составим уравнение по Второму закону Ньютона:
N - mg = ma, т.к. N = P', то:
P' - mg = mа => Р' = ma + mg = m*(a + g)
В состоянии покоя вес груза равен силе тяжести, действующей на груз:
Предлагаю так: (можно только ориентировочно). Например, встань на миллиметровку (бумага, расчерченная по миллиметровым квадратикам). Обведи ступню, получишь фигуру. Можно тупо посчитать количество миллиметровых квадратиков, либо квадратных сантиметров внутри фигуры. Либо обведи полученную фигуру прямоугольником так, чтобы вписать контур ступни внутрь, вычисли его площадь, затем из получившегося значения вычти площади незаполненных зон (их тоже надо будет посчитать). Либо раздели получившуюся фигуру на более простые и понятные, например на прямоугольники и половины кругов, где кончаются пальцы и пятка. Раздели таким образом, чтобы могло было по отдельности вычислить площади получившихся кусков. Суммируй их. Есть и сложнее, но в рамках школьной программы говорить об этом трудно.
Дано:
t = 3 мин = 180 с
h = 48,6 км = 48600 м
P'/P - ?
Ракета стартует с начальной нулевой скоростью υ0 = 0 и постоянным ускорением а. Тогда уравнение высоты:
h = а*t²/2
Выразим ускорение:
а = 2h/t²
На груз в ракете действуют: сила тяжести mg и сила реакции опоры N. По Третьему закону Ньютона на опору действует вес груза Р', который по модулю равен N:
P' = N
Ось направим вверх. Составим уравнение по Второму закону Ньютона:
N - mg = ma, т.к. N = P', то:
P' - mg = mа => Р' = ma + mg = m*(a + g)
В состоянии покоя вес груза равен силе тяжести, действующей на груз:
Р = mg
Тогда отношение P'/P равно:
P'/P = m*(a + g) / mg = (a + g)/g = a/g + 1
Учитывая выражение ускорения, получаем:
Р'/Р = (2h/t²)/g + 1 = 2h/(gt²) + 1 = 2*48600/(10*180²) + 1 = 1,3
ответ: в 1,3 раза.