Túlterhelés és súlytalanság, a tartalom platform

8. lecke Túlterhelés és súlytalanság.

A leckék célja a túlterhelés és a súlytalanság fogalmának megfogalmazása.

A szervezet formája: kombinált lecke, hiszen ebben a leckében két didaktikus célt határoztak meg (az új anyag elsajátítása és rögzítése), amelyeket ebben a leckében megoldottak.

A tréning tervét:

A tudás frissítése; Új anyag tanítása:

A tudás konszolidációja és finomítása:

3.1. problémamegoldás;

Házi feladat: §46; problémák 175, 176.

1. A tudás frissítése az ismétlés révén.

- Milyen sebességet neveznek az első űrrepülésnek?

- Hogyan változik a műholdas mozgás sebessége a pályán a növekvő magasság h?

- A műhold sebessége függ a tömegétől?

- Hogyan irányul egy keringő pályán mozgó műholdas sebesség és gyorsulás? Mi az ilyen műhold felgyorsulása?

- Lehetséges-e a műhold körmozdulata egyenletesen felgyorsulni? Milyen?

- Melyek a műholdak két osztálya?

- Milyen sebességű a második kozmikus? Mi ez az egyenlő?

- Mi a harmadik kozmikus sebesség?

- Milyen mozgást neveznek reaktívnak?

- A hatalom felgyorsítására szükség van, és az erő egy testnek a másikra gyakorolt ​​hatása. Miért gyorsult fel a rakéta, amikor nincsenek testek a világűrben?

2. Új anyag

a) Először vegye fontolóra az esetet, amikor a rakéta elindul, és felgyorsulni kezd (1. ábra). Az a rakéta gyorsulása a g gyorsulással szemben történik. Az űrhajóson két erő hat: a gravitációs erő mg (a Föld oldaláról) és az N támasz hatáserőssége a szék oldalán. Eredményük

F = N-mg felfelé irányul, hogy az astronaut gyorsulást biztosítson (az űrhajó álló helyzetben van a rakétához képest). Newton második törvénye szerint

ahol N = mg + ma = m (a + g). .

A P űrhajós súlya a székhez kapcsolódik. Newton harmadik törvénye szerint az űrhajós súlya megegyezik a támogató / V reakcióerővel:

Ebből a képletből következik, hogy a rakéta felgyorsulása során az űrhajós súlya a gravitációhoz képest t értékkel növekszik, így az űrhajós túlterhelést tapasztal.

A túlterhelést az a rakéta gyorsulásának aránya a gravitációs gyorsuláshoz viszonyítva g - a n túlterhelési tényező: n = a / g.

Az űrtartalmú járművek túlterhelése nagyon jelentős lehet, csak az ilyen képzett emberek képesek ellenállni az ilyen túlterheléseknek. Éppen ezért látszik, hogy a "Armageddon" film, amellyel Bruce Willis által vezetett "egyszerű amerikai srácok" kerekei a Holdon keresztül repülnek, eléggé naivnak tűnnek a tízszeres túlterhelést tekintve.

b) És mi történik, ha a gyorsulás iránya és a szabad esés gyorsulása egybeesik (2. ábra)? Ebben az esetben a kapott erő F = mg-N tájékoztatja az a gyorsulás űrhajósát:

ahol N = mg - ma = m (g - a). .

Úgy tűnik, az űrhajós súlya csökken a gravitációhoz képest. a Földön. Különösen, amikor a rakéta pályára kerül, és kikapcsolja a motorokat, a rakéta gyorsulása a = g. Ezért az űrhajós súlya

Az űrhajós (bármilyen testület) állapota, amely alatt a súlya nulla, az úgynevezett súlytalanság.

Annak érdekében, hogy megtapasztaljuk a súlytalanságot vagy a túlterhelést, nem szükséges a térbe menni. Elég, ha megy az "amerikai hullámvasút" vonzerejébe. Ezenkívül a súlytalanság állapotát mindig akkor tapasztalja meg, amikor ugrik.

3. A tanultság biztosítása

- Mi a túlterhelés? Mikor jön?

- Mi az úgynevezett túlterhelési tényező?

- Milyen erők hatnak az űrhajósra az indító rakétán? Hogy vannak irányítva?

- Mi a súlytalanság? Mikor keletkezik?

- Hogyan befolyásolja a súlytalanság az emberi testet?

3.1. Problémamegoldás

1. Mekkora a pilóta kozmonauta súlya m = 70 kg, ha a rakéta a Föld felszínéről indul, a = 15 m / s2 gyorsulással? (Válasz: P = m (a + g) = 1750 N.)

2. A repülőgép, amely függőleges leszállást tesz a Föld felszínén, egyenletesen csökkenti a sebességét v = 20 m / s-ról 0-ra 1 s-ra. Mekkora a pilóta súlya m = 80 kg a leszálláskor? Mi a túlterhelési tényező? (Válasz: P = m (g + v / t) = 960 H, n = 0,2.)

Házi feladat: §46; problémák 175, 176.