Для решения этой задачи необходимо использовать второй закон Ньютона и рассмотреть силы, действующие на человека в лифте.
Сначала определим все силы, действующие на человека:
Сила тяжести \( F_g \), действующая на человека, рассчитывается по формуле: \[ F_g = m \cdot g \] где \( m = 86 \, \text{кг} \) — масса человека, \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
Подставим значения: \[ F_g = 86 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 860 \, \text{Н} \]
Теперь определим ускорение лифта. У нас есть ускорение опускания лифта, равное \( a = 3 \, \text{м/с}^2 \). Поскольку лифт движется вниз, это ускорение будет направлено вниз.
На человека в лифте действуют две силы: сила тяжести \( F_g \) направлена вниз, а сила реакции опоры (сила, с которой человек действует на пол лифта) \( F_N \) направлена вверх. Используя второй закон Ньютона, можно записать уравнение: \[ F_{net} = m \cdot a \] где \( F_{net} = F_g - F_N \). С учетом направления сил, мы можем записать: \[ F_g - F_N = m \cdot (-a) \] Так как лифт падает, ускорение будет отрицательным вектором по отношению к направлению силы тяжести. Перепишем уравнение: \[ 860 \, \text{Н} - F_N = 86 \, \text{кг} \cdot (-3 \, \text{м/с}^2) \] Упрощаем правую часть: \[ 860 \, \text{Н} - F_N = -258 \, \text{Н} \] Теперь выразим \( F_N \): \[ F_N = 860 \, \text{Н} + 258 \, \text{Н} = 1118 \, \text{Н} \]
Итак, модуль силы, с которой человек действует на пол лифта, равен \( 1118 \, \text{Н} \).