Квадрокоптер службы доставки «Метеор» массой 3 кг с прикреплённой к нему посылкой массой 150 г завис неподвижно в неподвижном воздухе. Определите, с каким по величине ускорением начнет двигаться квадрокоптер после моментального отсоединения посылки? Ответ выразите в единицах ускорения свободного падения g, округлив до сотых.
Для решения задачи необходимо использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение, то есть:
\( F = m \cdot a \)
В данном случае, когда квадрокоптер завис, на него действовала сила тяги, равная весу квадрокоптера с посылкой. При отсоединении посылки квадрокоптер остается только с собственным весом.
1. **Определим массу квадрокоптера без посылки:**
- Масса квадрокоптера \( m_k = 3 \, \text{кг} \)
- Масса посылки \( m_p = 0.15 \, \text{кг} \)
- Общая масса до отсоединения: \( m_{total} = m_k + m_p = 3 \, \text{кг} + 0.15 \, \text{кг} = 3.15 \, \text{кг} \)
2. **Определим силу тяжести, действующую на квадрокоптер до отсоединения посылки:**
- \( F_{gravity} = m_{total} \cdot g = 3.15 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 30.9115 \, \text{Н} \)
3. **После отсоединения посылки, масса квадрокоптера уменьшается:**
- \( m_k = 3 \, \text{кг} \)
4. **Новая сила тяжести, действующая на квадрокоптер:**
- \( F_{gravity\_new} = m_k \cdot g = 3 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 29.43 \, \text{Н} \)
5. **Теперь найдем разницу между силой тяги и новой силой тяжести. Сразу после отсоединения посылки, квадрокоптер будет двигаться под действием этой разницы. Поскольку до отсоединения он зависал, можно предположить, что тяга квадрокоптера точно равнялась всей силе тяжести до отсоединения, т.е. около \( 30.9115 \, \text{Н} \).**
6. **Разница сил:**
\[
F_{net} = F_{thrust} - F_{gravity\_new} = 30.9115 \, \text{Н} - 29.43 \, \text{Н} \approx 1.4815 \, \text{Н}
\]
7. **Теперь находим ускорение квадрокоптера после отсоединения посылки с помощью \( F = m \cdot a \):**
\[
a = \frac{F_{net}}{m_k} = \frac{1.4815 \, \text{Н}}{3 \, \text{кг}} \approx 0.49385 \, \text{м/с}^2
\]
8. **Теперь выразим его в единицах g, где \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \):**
\[
a_g = \frac{a}{g} = \frac{0.49385}{9.81} \approx 0.0503
\]
В окончательном виде ускорение in g округляется до сотых:
\[
\boxed{0.05}
\]
