Question

Весы показывают бабе Клаве 120 кг , когда она стоит на них в инерциальной системе отчёта. Баба Клава мечтает увидеть на весах хотя бы 90 кг . Чему должно быть равно вертикальное ускорение лифта , в котором едут весы с бабой Клавой , для того , чтобы ее места хотя бы ненадолго осуществились ? Куда должно быть направлена ускорение лифта : вверх или вниз ? Считайте , что , g=10m/c2

Answer 1

Ответ:

2,5 м/сек²

Вниз

Объяснение:

Вес тела (P) равен произведению его массы (m) на ускорение свободного падения (g).

P = mg (1),

Отсюда получаем,

m = P/g (2)

В формулах (1), (2) вес тела надо брать в Ньютонах. 120 кг = 1200 Н

Из формулы (2) следует, что масса бабы Клавы равна 120 кг.

Из формулы (1) получаем:

g = P/m (3)

Желаемый вес составляет 90 кг = 900  Н

Этот вес будет достигнут при

g1 = 900/120 = 7,5 м/сек²

Что бы действующее на б. К. ускорение свободного падения составило 7,5 м/сек² лифт должен падать вниз с ускорением

a = g - g1 = 10 - 7,5 = 2,5 м/сек²

Ускорение лифта должно быть направлено вниз, т.к. вес, который показывают весы, равен силе давления б.К. на весы. Давление на весы равно разнице между действующим ускорением свободного падения и ускорением с которым падает в направлении действия силы тяжести площадка весов.

Answer 2

Для того чтобы место бабы Клавы "ненадолго осуществилось", вертикальное ускорение лифта должно быть равно разнице между её текущим весом и желаемым весом, поделенной на её массу.

Масса бабы Клавы: m = 120 кг Желаемый вес: F = 90 кг Ускорение свободного падения: g = 10 м/c²

Текущий вес бабы Клавы: F₁ = m * g = 120 кг * 10 м/c² = 1200 Н

Разница между текущим весом и желаемым весом: ΔF = F₁ - F = 1200 Н - 900 Н = 300 Н

Теперь мы можем использовать второй закон Ньютона (F = m * a), чтобы найти ускорение, которое необходимо применить к бабе Клаве:

ΔF = m * a

a = ΔF / m = 300 Н / 120 кг ≈ 2.5 м/c²

Таким образом, чтобы место бабы Клавы "ненадолго осуществилось", лифт должен применить вертикальное ускорение примерно равное 2.5 м/c². Направление ускорения должно быть вверх.