С земли запущен метеорологический зонд массой 2,1 кг, которому необходимо подняться на высоту 30-40 км. Во время взлёта на зонд действует Архимедова сила, равная 26,8 Н. Ускорение…

Давайте подробно разберём задачу по шагам.

Дано:

• Масса зонда \( m = 2,1 \; \text{кг} \)
• Архимедова сила \( F_{А} = 26,8 \; Н \)
• Высота, на которую нужно подняться, \( H = 30–40 \; км \) (небольшая деталь; для вычислений важна масса и силы)
• Ускорение свободного падения \( g = 9,8 \; м/с^2 \)

Задача 1: Найти силу тяжести, действующую на зонд (\( F_{тяж} \))

Сила тяжести (вес) вычисляется по формуле: \[ F_{тяж} = m \times g \]

Подставим значения: \[ F_{тяж} = 2,1 \times 9,8 = 20,58 \; Н \]

Ответ: сила тяжести равна 20,6 Н (округляем до десятых).

Задача 2: Найти ускорение движения зонда в момент взлёта (\( a \))

По закону Ньютона на зонд действуют:

• сила тяжести (\( F_{тяж} \))
• Архимедова сила (\( F_{А} \))
• и, возможно, ещё какая-то движущая сила (например, тяга двигателя), которая в задаче явно не указана, значит, предполагаем, что рассматриваем только действующие силы, вызывающие ускорение.

Правильнее всего, для определения ускорения, использовать второй закон Ньютона: \[ \sum F = m \times a \] где сумма силы — это разница между силами, действующими на зонд.

Если силой, толкающей (например, двигатели), считать только Архимедову силу и силу тяжести, тогда: \[ \text{Р net} = F_{А} - F_{тяж} \] Это разница сил, которая вызывает ускорение:
\[ a = \frac{\text{Р net}}{m} \]

Подставим: \[ a = \frac{F_{А} - F_{тяж}}{m} = \frac{26,8 - 20,58}{2,1} \] \[ a = \frac{6,22}{2,1} \approx 2,96 \; м/с^2 \]

Ответ: ускорение равно 2,96 м/с^2 (округлено до сотых).

Итоговые ответы:

• Сила тяжести, действующая на зонд: 20,6 Н
• Ускорение в момент взлёта: 2,96 м/с²