Чтобы решить задачу, давайте начнем с того, что мы знаем о лифте и пассажире.
Лифт опускается равноускоренно, и за первые 10 секунд он проходит 10 метров. Это значит, что лифт движется вниз с определенным ускорением. Мы можем использовать уравнение движения:
\[ S = V_0 t + \frac{1}{2} a t^2, \]
где:
- \(S\) - пройденный путь (10 м),
- \(V_0\) - начальная скорость (мы примем за 0, потому что лифт начинает движение снизу вверх),
- \(a\) - ускорение (единица измерения м/с²),
- \(t\) - время (10 с).
Подставляем известные значения:
\[ 10 = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} a (10^2) \Rightarrow 10 = \frac{1}{2}a \cdot 100 \Rightarrow 10 = 50a \Rightarrow a = \frac{10}{50} = 0.2 \, \text{м/с}^2. \]
Теперь мы определили ускорение лифта \(a = 0.2 \, \text{м/с}^2\) вниз.
Следующий шаг - определить, как это влияет на вес пассажира. Вес пассажира в обычных условиях (на поверхности Земли) равен:
\[ F_{г} = m \cdot g, \]
где \(m\) - масса пассажира (70 кг), \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно \(9.8 \, \text{м/с}^2\)). Таким образом, его вес будет:
\[ F_{г} = 70 \cdot 9.8 = 686 \, \text{Н}. \]
Когда лифт опускается с ускорением, действующая сила (фактический вес) будет изменена. Учитывая, что ускорение направлено вниз, результирующее ускорение, действующее на пассажира, будет рассчитываться как:
\[ g' = g - a = 9.8 - 0.2 = 9.6 \, \text{м/с}^2. \]
Теперь мы можем найти новый вес пассажира:
\[ F' = m \cdot g' = 70 \cdot 9.6 = 672 \, \text{Н}. \]
Чтобы узнать, на сколько уменьшится его вес, вычтем новый вес из исходного:
\[ \Delta F = F_{г} - F' = 686 - 672 = 14 \, \text{Н}. \]
Таким образом, вес пассажира уменьшится на 14 Н.