ГДЗ: Задание 91. Пушка Жюля Верна и полёт к Луне — Прямолинейное равноускоренное движение. Скорость и перемещение при прямолинейном равноускоренном движении / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач

Ограничение источника: после «16 км» на с.22 единица обрезана. Ниже — условный расчёт при предполагаемом \(v=16\) км/с, старте из покоя и равноускоренном движении по стволу 275 м. \(v=16000\) м/с; \(a=\frac{v^2}{2l}=\frac{16000^2}{550}=\frac{5120000}{11}\approx465454{,}5\) м/с². При принятом в сборнике \(g=10\) м/с² отношение \(a/g=\frac{512000}{11}\approx46545\), то есть около 46,5 тысяч g. При 9,8 м/с² получилось бы около 47,5 тысяч g. Такой старт был бы губителен для человека.

Пример содержательного ответа о современной технике: ракета-носитель постепенно разгоняет аппарат, выводит его на околоземную орбиту; двигатель верхней ступени или самого аппарата переводит его на траекторию к Луне. По пути выполняют коррекции; у Луны торможение позволяет перейти на орбиту, а для посадки — снизить скорость перед касанием. Возможны и более длительные экономичные траектории с гравитационными манёврами.

Вторая космическая скорость у поверхности Земли около 11,2 км/с, однако для достижения конечного расстояния до Луны не требуется строго достигать скорости ухода на бесконечность: нужная скорость немного меньше и зависит от высоты и траектории. Для классического перелёта с низкой околоземной орбиты характерна скорость после разгона около 10,8 км/с. Следовательно, ответ «ровно вторую космическую» является школьным приближением, а не универсальным требованием.

Источники для технической части: ESA: классический перелёт к Луне; NASA: скорости убегания Земли и Луны; NASA: этапы перевода Orion к Луне. Историческая цитата здесь дана по условию сборника, а не заново атрибутирована по оригиналу романа.