Запишем 2 закон Ньютона для проекций на вертикальную ось направленную вверх: m *a = F - m *g, где m - масса тела, a - ускорение движения, F - сила, с которой пол ракеты действует на груз, m *g - сила тяжести.
Силу F выразим по формуле: F = m *a + m *g = m *(a + g) = m *(3 *g + g) = 4 *m *g.
Согласно 3 закона Ньютона, сила F, с которой пол давит на груз, равна силе Р, с которой груз на пол, то есть весу груза.
Р = 4 *m *g.
Р = 4 *10 кг *9,8 м/с^2 = 392 Н.
ответ: вес груза при движении ракеты Р = 392 Н.
Пусть начало координат - точка бросания тел, ось OY направлена вверх и пусть у - координата встречи.
Начальный момент времени - момент бросания второго тела. Первое тело в этот момент находится на высоте h и имеет начальную скорость 0 м/с. Второе тело имеет координату у =0 и начальную скорость v0 = 10 м/с, направленную вверх. Ускорение равно g и направено вниз для первого и второго тела.
Записываем уравнения движения для тел
(1) y = h-g/2*t^2 - для первого тела;
(2) y=v0*t-g/2*t^2 - для второго тела.
В месте встречи y для первого и второго тела одинаковые, поэтому
h=v0*t (3)
Высоту h находим из того, что в наивысшей точке скорость первого тела равна 0:
h = v0*t1 - g/2*t1^2 (4), где t1 - время движения первого тела с момента бросания до достижения высоты h.
0= v0 - gt1 (5)
Отсюда t1 = v0/g
h=v0^2/g - v0^2/(2g)
h=v0^2/2g (6)
Приравниваем (3) и (6)
v0^2/2g = v0*t
Отсюда
t = v0/2g (7)
Подставляем (7) в (2)
y = v0^2/2g - g/2*v0^2/(4g^2)
y = 3/8 *v0^2/g
y = 3/8 * 100/10
y = 3,75 (м)
