Когда лифт начинает движение вверх с ускорением, вес, который измеряют весы, будет отличаться от веса в состоянии покоя.
Сначала определим вес в состоянии покоя. Весы показывают 50 кг, что соответствует силе тяжести (F_тяжести), действующей на мальчика: \[ F_тяжести = m \cdot g \] где \( m = 50 \, \text{кг} \) (масса мальчика), а \( g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения). Следовательно: \[ F_тяжести \approx 50 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \approx 490 \, \text{Н} \]
Теперь, когда лифт движется вверх с ускорением \( a = 2 \, \text{м/с}^2 \), на мальчика действует дополнительная сила, вызванная ускорением лифта. Эта сила добавляется к силы тяжести: \[ F_весов = F_тяжести + F_дополнительная \] где \( F_дополнительная = m \cdot a \): \[ F_дополнительная = 50 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с}^2 = 100 \, \text{Н} \]
Теперь подставим значения: \[ F_весов = 490 \, \text{Н} + 100 \, \text{Н} = 590 \, \text{Н} \]
Теперь определим, какое значение покажут весы. Чтобы найти массу по этому значению силы, используем формулу: \[ m_{\text{показанный}} = \frac{F_весов}{g} \] Здесь \( F_весов = 590 \, \text{Н} \): \[ m_{\text{показанный}} = \frac{590 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} \approx 60.2 \, \text{кг} \]
Таким образом, в ходе движения лифта вверх с ускорением 2 м/с² весы покажут приблизительно 60.2 кг.