Question

1. Ліфт телевізійної вежі розганяється до швидкості 6 м/с протягом 15 с. За такий самий час він і зупиняється. На скільки змінюється вага людини масою 80 кг на початку і в кінці руху ліфта? ​

Answer 1

Ответ:

Зміна ваги людини в ліфті пов'язана зі зміною сили реакції підлоги ліфта на людину. Ця сила рівна силі ваги людини, яка в свою чергу залежить від прискорення ліфта.

На початку руху ліфт прискорюється до швидкості 6 м/с протягом 15 с, тому його прискорення дорівнює:

a = (v - u)/t = (6 - 0)/15 = 0.4 м/с^2

Знаходження сили реакції підлоги на початку руху:

R1 = mg = 80 кг * 9.8 м/c^2 = 784 Н

Після того, як ліфт рухається з початкової швидкості протягом 15 с, він зупиняється протягом такого ж часу, але зі зворотнім прискоренням. Зворотне прискорення має таку ж величину, але протилежний знак, тому вільний падінок з урахуванням зворотного прискорення відповідає руху зі сталою швидкістю.

Знаходження сили реакції підлоги на кінець руху:

R2 = mg = 80 кг * 9.8 м/c^2 = 784 Н

Отже, зміна ваги людини в ліфті становить 0 Н, оскільки сила реакції підлоги на початку і в кінці руху ліфта однакова.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі вам потрібно використовувати закони фізики, зокрема другий закон Ньютона (F = ma), де F - сила, m - маса тіла, а - прискорення.

Під час руху ліфта вверх і вниз виникають дві ситуації:

1. Прискорення вгору: Ліфт прискорюється вгору протягом 15 секунд до швидкості 6 м/с.
2. Прискорення вниз: Ліфт зупиняється протягом такого самого часу.

Під час прискорення вгору ми можемо використовувати другий закон Ньютона, щоб знайти силу, яка діє на людину. Спростимо рівняння, враховуючи, що прискорення вгору дорівнює прискоренню вільного падіння g (приблизно 9,8 м/с²):

F = m * a F = 80 кг * 9,8 м/с² F = 784 Н

Тепер, коли ми знаємо силу під час прискорення вгору, ми можемо використовувати її для обчислення ваги людини:

Вага = m * g + F Вага = 80 кг * 9,8 м/с² + 784 Н Вага = 784 Н + 784 Н Вага = 1568 Н

Під час прискорення вниз, коли ліфт зупиняється, ми також можемо використовувати другий закон Ньютона, але враховуватимемо, що прискорення дорівнює g, але напрямлене вниз:

F = m * (-g) F = 80 кг * (-9,8 м/с²) F = -784 Н

Тут мінус показує, що сила напрямлена вниз. Таким чином, вага людини під час прискорення вниз:

Вага = m * g + F Вага = 80 кг * 9,8 м/с² - 784 Н Вага = 784 Н - 784 Н Вага = 0 Н

Таким чином, вага людини змінюється на 0 Н під час руху ліфта вгору і вниз. Вага лишається постійною.