Задача: человек массой m = 70 кг в лифте, который движется вверх с ускорением a = 1 м/с². Найдём apparent weight (то, что будет ощущаться как вес, сила реакции опоры/весы).
Шаг 1. Определяем силы
- Вес тела: mg, направлен вниз.
- Реальная сила опоры (обычно назовём её N, например, сила нормальная от пола лифта): направлена вверх.
- Ускорение тела направлено вверх, значит сумма сил вверх должна привести к ускорению вверх.
Шаг 2. Применяем закон Ньютона В оси вверх положим: N - mg = m a Отсюда N = m(g + a)
Шаг 3. Подставляем числа
- m = 70 кг
- g ≈ 9.81 м/с² (можно взять 9.8 для простоты)
- a = 1 м/с²
Если g = 9.81: N = 70 × (9.81 + 1) = 70 × 10.81 ≈ 756.7 Н
Если g = 9.80: N = 70 × (9.80 + 1) = 70 × 10.80 = 756.0 Н
Эквивалентная масса на весах (то, что покажет весы в кг): W_kg = N / g ≈ 756.7 / 9.81 ≈ 77.2 кг (при g ≈ 9.81)
Ответ:
- Аппаратный вес (сила реакции опоры): примерно 756 Н.
- Эквивалентная масса на весах: примерно 77 кг.
Комментарий:
- Если лифт ускорялся бы вниз, вес бы уменьшился (N = m(g − a)).
- Если ускорение равно нулю, N = mg ≈ 686–687 Н (для m = 70 кг, g ≈ 9.8–9.81).