Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Лифт спускается с ускорением 10м/с², чему равен вес человека в нем?

Антода [10.2K] 2 недели назад

Лифт спускается с ускорением 10 м/с² вертикально вниз. В лифте находится человек массой 60 кг. Чему равен вес человека? (g≈10 м/с²)

категория: образование
3

В задачах с силами обязательно нужно делать рисунок. Указывать ось и направления сил.

Надеюсь, по фото будет понятно

У нас тело действует сила тяжести и сила реакции опоры. Записываем второй закон Ньютона, учитывая знаки

ma = mg - N

N= mg - ma

Помним, что N=P

И видим, что массу можно вынести за скобки, тогда

P = m(g - a) = 0

Вес человека в нем равен нулю.

2

Никогда не понимал задачи на ускорение свободного падения из школьной программы.

У меня сразу возник вопрос, с какой высоты падает этот лифт?

Ведь g - далеко не константа, как учат в школе. g = 9.81 м/с^2 - на поверхности Земли в зоне экватора. На полюсах, если мне не изменяет память - 9,83.

Фактически, значение g зависит от двух параметров, массы тела, относительно которого он рассчитывается, и обратно пропорционально от квадрата расстояния до гравитационного центра этого тела.

Для Земли. g = G * M (Земли) / ( Н (Земли) + h(Высота над поверхностью Земли) )^2, G - гравитационная постоянная, H - расстояние от гравитационного центра до точки поверхности на Земле, h - высота гравитационного центра тела над этой точкой поверхности.

То-есть, чем дальше от поверхности Земли, тем g будет уменьшатся, и чем дальше - тем больше (быстрее) будет убывать.

Соответственно, очень многое будет зависеть от высоты, с которой будет падать этот лифт с ускорением 10 м/с^2.

Если с очень большой высоты, например 100000 км над поверхностью Земли, - будет совсем не нулевой вес для тела, что находится внутри лифта. Сначала тело вожмёт в потолок лифта, и там будет вес (Поскольку вес - это сила, которая действует на поверхность) равная m * (10 - G * M(З) / (H(З) - h( t ) )^2 ), где t - высота над поверхностью Земли в определённый момент времени.

Исходя из того, что лифт падает с огромной высоты, тело сначала будет давить на потолок весом, приблизительно, в 10-тикратном размере (подобное можно наблюдать в автомобиле или самолёте, когда задать резкое значительное ускорение. Вас вдавит в спинку сидения на котором вы сидите. Фактически - это, так называемая, перегрузка), но потом это сила, которая вызывает давление, уменьшится (соответственно, вес тоже), поскольку потолок лифта предаст ускорение телу равное своему.

Поскольку на лифт тоже действует гравитация, то он будет всё более и более ускоряться. Тогда, фактически, тело в середине лифта будет осуществлять действие на потолок равный разнице сил, что испытывает лифт и тело (лифт весит больше чем тело, соответственно, гравитационная сила для него будет большей, нежели для тела внутри него. И тело будет давить на потолок лифта с разницей сил что действуют на лифт и на само тело. И эта разница будет постоянно расти, то-есть вес (сила с которым давит тело на потолок лифта) будет увеличиваться, поскольку чем ближе к поверхности - тем больше g, соответственно, у тела с большей массой гравитационная сила буде увеличиваться быстрее, чем для тела внутри, которое имеет меньшую массу.

Но поскольку в задаче g у нас равно 10( не понятно почему), тогда да - вес будет всегда нулевой, не важно, с какой высоты падает этот лифт.

Как-то так.

2

Стремный лифт. Я б на таком не поехал. Как будто совсем без лифта спускаешься. А вес, если округлить ускорение свободного падения на Земле, до целой величины, нулевой.

2

Лифт, "спускающийся с ускорением 10 м/с2", находится в состоянии свободного падения, и вес человека в нем равен нулю.

1

Устройство, падающее с ускорением 10м/сек, это не лифт. Это просто - падающий предмет, коробка в состоянии свободного падения, когда вес как бы "исчезает".

И, если человек падает с таким же ускорением, то ему без разницы, находится он внутри этой коробки, или на её крышке, или вообще летит рядышком. Вес его (до момента приземления) будет нулевым.

Однако, если этот человек падает без парашюта, мне его маленько жалко.

Хотя, может парашютом (желательно автоматическим) оснащён сам "лифт". Тогда действительно лучше находиться внутри этого .... сооружения, или хотя бы держаться к этому странному "лифту" как можно ближе.

1

В подробностях к вопросу сказано, что ускорение свободного падения g=10м/с^2,а не 9,8 м/с^2.

Это уже хорошо. А то получилось бы, что не просто падаешь, а еще верх лифта упирается в твою голову.

Ну да ладно.

Вес тела-это сила с которой тело действует на опору или подвес. Здесь сила с которой действуешь на опору равна 0.То есть вес тела равен 0.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация