Герои романа Жюля Верна «Из пушки на Луну» летели в снаряде. Пушка имела длину ствола 300 м. Учитывая, что для полёта на Луну снаряд при вылете из ствола должен иметь скорость не менее 11,1 км/с, определите, во сколько раз возрастал бы вес пассажиров, считая движение равноускоренным.
подробнее напишите, если можно
Для начала разберемся с основами физики. Вес объекта связан с гравитацией и определяется массой тела и ускорением свободного падения на заданной планете или небесном теле. Привычный нам вес на Земле обусловлен ускорением свободного падения g, равным примерно 9,8 м/с².
Однако, на Луне, из-за ее меньшей массы и размеров, ускорение свободного падения составляет всего около 1,6 м/с². Это означает, что на Луне предметы будут весить меньше, чем на Земле.
Теперь вернемся к вопросу о весе пассажиров в снаряде. Для того чтобы они смогли покинуть Землю и достичь Луны, скорость снаряда при вылете из ствола должна быть не менее 11,1 км/с.
Для расчета изменения веса пассажиров во время движения будем использовать формулу для веса:
W = m * g,
где W - вес, m - масса объекта, g - ускорение свободного падения.
На Земле мы предположим, что масса пассажиров равна М, а их вес составит W1.
W1 = М * g,
где g = 9,8 м/с².
На Луне масса пассажиров останется такой же, т.к. она не меняется при изменении планеты, но ускорение свободного падения будет другим:
g' = 1,6 м/с².
Теперь нам нужно найти во сколько раз будет изменяться вес пассажиров при переходе с Земли на Луну. Для этого, найдем отношение веса на Луне к весу на Земле:
W2 = М * g',
где W2 - вес на Луне.
Чтобы найти изменение веса пассажиров во сколько раз, поделим вес на Луне на вес на Земле:
W2 / W1 = (М * g') / (М * g) = g' / g.
Подставим значения ускорения свободного падения и произведем несложные вычисления:
W2 / W1 = 1,6 м/с² / 9,8 м/с².
W2 / W1 ≈ 0,16327.
Таким образом, вес пассажиров в снаряде при полёте на Луну будет примерно в 0,16327 (или около 16%) раза меньше, чем на Земле.
Полученное значение позволяет сделать вывод, что на Луне пассажиры будут "весить" гораздо меньше, чем на Земле. Это связано с отличиями в силе притяжения Луны и Земли.
Надеюсь, этот ответ был обстоятельным и понятным для вас, уважаемые школьники. Если у вас возникли дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!