Когда мальчик стоит на весах в лифте, который начинает двигаться вверх с ускорением 2 м/с², показания весов изменятся из-за влияния этого ускорения.
В покоящемся лифте весы показывают вес мальчика, который равен силе тяжести, действующей на него. Эта сила рассчитывается по формуле:
\[ F_{\text{г}} = m \cdot g \]
где
- \( F_{\text{г}} \) — сила тяжести,
- \( m \) — масса мальчика,
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \) м/с²).
Когда лифт начинает движение вверх с ускорением \( a = 2 \) м/с², на мальчика действует две силы: сила тяжести (вниз) и номинальная сила, которую показывают весы (вверх). Результирующая сила, соответственно, будет равна:
\[ F_{\text{н}} = F_{\text{г}} + m \cdot a \]
Подставляя значения, мы находим, что:
\[ F_{\text{н}} = m \cdot g + m \cdot a = m (g + a) \]
Теперь подставим значения ускорения:
\[ F_{\text{н}} = m (9.81 \, \text{м/с}^2 + 2 \, \text{м/с}^2) = m \cdot 11.81 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, показания весов в лифте во время подъема составят:
\[ F_{\text{н}} = m \cdot 11.81 \, \text{м/с}^2 \]
Это значение будет больше, чем в покое. Если весы при покое показывали \( F_{\text{г}} = m \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \), то теперь они будут показывать \( F_{\text{н}} = m \cdot 11.81 \, \text{м/с}^2 \).
Таким образом, весы покажут увеличенное значение, которое будет зависеть от массы мальчика.