Вопрос школьника
Лифт начинает движение с ускорением 1,5 м/с2. Чему равен вес стоящего в этом лифте человека массой 70 кг, если лифт движется: а) вниз; б)вверх? Чему равна перегрузка?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать второй закон Ньютона, который гласит: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
а) Если лифт движется вниз, то ускорение будет направлено вниз, а значит, сила тяжести будет направлена вверх. В этом случае вес человека будет равен разности силы тяжести и силы инерции:
Fтяжести = m*g = 70*9,8 = 686 Н (где g — ускорение свободного падения, принимаем равным 9,8 м/с2)
Fинерции = m*a = 70*1,5 = 105 Н
Fвес = Fтяжести — Fинерции = 686 — 105 = 581 Н
Ответ: вес человека в лифте, движущемся вниз, равен 581 Н.
б) Если лифт движется вверх, то ускорение будет направлено вверх, а значит, сила тяжести будет направлена вниз. В этом случае вес человека будет равен сумме силы тяжести и силы инерции:
Fтяжести = m*g = 70*9,8 = 686 Н
Fинерции = m*a = 70*1,5 = 105 Н
Fвес = Fтяжести + Fинерции = 686 + 105 = 791 Н
Ответ: вес человека в лифте, движущемся вверх, равен 791 Н.
Перегрузка — это отношение силы инерции к весу тела:
Перегрузка = Fинерции / Fвес
а) Перегрузка = 105 / 581 = 0,18
б) Перегрузка = 105 / 791 = 0,13
Ответ: перегрузка в лифте, движущемся вниз, равна 0,18, а в лифте, движущемся вверх, равна 0,13.