10 класс Невесомость § 37. Невесомость

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 37.5: Невесомость

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Сергей Мишин, методист по физике Шпаргача обновлено 8 сентября 2026

← 37.4 38.1 →

Условие

Автомобиль массой 1000 кг едет по выпуклому мосту с радиусом кривизны 40 м. Вычислить скорость автомобиля в верхней точке моста, при которой пассажиры почувствуют состояние невесомости. Варианты ответов

а) 0,05 м/с,

б) 20 м/с,

в) 25 м/с,

г) 400 м/с.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения.

Состояние невесомости наступает, когда сила реакции опоры становится равной нулю. В верхней точке выпуклого моста на автомобиль действуют две силы: сила тяжести mg, направленная вниз, и сила нормального давления (реакции опоры) N, направленная вверх. Равнодействующая этих сил обеспечивает центростремительное ускорение, направленное к центру кривизны траектории (вниз).

Вычисление.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось, направленную вниз (к центру кривизны):

mg-N=mv²/R

Условие невесомости означает, что пассажиры перестают давить на сиденья, то есть сила реакции опоры N=0. Подставим это значение в уравнение:

mg-0=mv²/R mg=mv²/R

Масса автомобиля m сокращается с обеих сторон уравнения:

g=v²/R

Отсюда выразим искомую скорость v:

v=gR

Подставим числовые значения: радиус кривизны R=40 м, ускорение свободного падения примем g≈10 м/с ² (так как варианты ответов предполагают целые числа или простые корни):

v=10·40=400=20 м/с

Если использовать более точное значение g=9.8 м/с ², то v=392≈19.8 м/с, что также округляется до 20 м/с.

Проверка ответа.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) 0,05 м/с — слишком мало, при такой скорости сила тяжести почти полностью компенсируется реакцией опоры (N≈mg), невесомости нет.
2) 20 м/с — совпадает с нашим расчетом.
3) 25 м/с — при этой скорости потребовалась бы центробежная сила больше силы тяжести, автомобиль оторвался бы от дороги раньше.
4) 400 м/с — абсурдно большая скорость для автомобиля.

Таким образом, правильный ответ — вариант 2.

Ответ

2) 20 м/с

Невесомость на выпуклом мосту достигается, когда сила тяжести полностью переходит в центростремительную силу. Масса не влияет на результат.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 37.5 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 37.5?

Краткий ответ: 2) 20 м/с.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 37. Невесомость.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.