НОА 1999, II кръг (областен), 7–12 клас — VII–IX.5
II Национална олимпиада по астрономия 1999, II кръг — задачи за VII–IX и X–XII клас · 6 март 1999 г. · 14 т.
Условие
Ракета излита вертикално нагоре и се движи с постоянно ускорение, равно на земното ускорение g. Обяснете качествено как ще се променя теглото на телата, намиращи се в ракетата, с отдалечаването й от Земята? Какво ще бъде теглото на едно тяло в ракетата в началото на полета, когато тя е близо до земната повърхност, и когато ракетата се отдалечи на много голямо разстояние от Земята?
Справочни данни: екваториален радиус на Земята .
Отговори
Теглото намалява от при земната повърхност до на безкрайно разстояние.
Решение
5 задача. (14 т.) Върху един предмет, намиращ се на борда на ракетата, действа силата на земното притегляне (2 т.) и инерчната сила , насочена обратно на посоката на ускорение на ракетата (2 т.). Ако масата на предмета е , то според закона на Нютон за всеобщото привличане:
където е гравитационната константа, е масата на Земята, а е разстоянието от ракетата до центъра на Земята в даден момент. Следователно с отдалечаването на ракетата от Земята намалява. От друга страна
Теглото на тялото ще бъде:
Имайки пред вид, че когато ракетата е на повърхността на Земята, е изпълнено
заключаваме, че с отдалечаване на ракетата от Земята теглата на предметите намаляват (3 т.) от (1 т.), когато ракетата е на земната повърхност, до (1 т.), когато ракетата е на безкрайно разстояние от Земята.

Оригинал в Архива: NOA2_1999_problems.pdf · официални решения: NOA2_1999_solutions.pdf