Определите вес коробки массой 15 кг, стоящей на полу лифта, если лифт: а) поднимается с постоянной скоростью; б) опускается с посто янной скоростью; в) поднимается, разгоняясь, с…

Пояснение метода:

• Пусть масса коробки m = 15 кг, ускорение свободного падения g ≈ 9,8 м/с².
• На коробку действует сила тяжести mg вниз и нормальная сила N от пола вверх.
• В вертикальном направлении с ускорением a (ускорение лифта, положительное вверх) силами вершинно равенство: N − mg = m a.
• Отсюда N = m(g + a). Значение a зависит от движения лифта:
  • если лифт движется вверх с ускорением a > 0 — N > mg;
  • если лифт движется вниз с ускорением a < 0 — N < mg;
  • при а = 0 — N = mg;
  • при свободном падении — N = 0.

Считаем для каждого случая (м = 15 кг, g ≈ 9,8 м/с²):

a) Лифт поднимается с постоянной скоростью (а = 0)

• N = 15(9,8 + 0) = 147 Н

b) Опускается с постоянной скоростью (а = 0)

• N = 15(9,8 + 0) = 147 Н

c) Поднимается, разгоняясь, с ускорением 0,4 м/с² (а = +0,4)

• N = 15(9,8 + 0,4) = 15 × 10,2 = 153 Н

d) Опускается, разгоняясь, с ускорением 0,4 м/с² (а = −0,4)

• N = 15(9,8 − 0,4) = 15 × 9,4 = 141 Н

e) Поднимается, тормозя, с ускорением 0,2 м/с² (а = −0,2)

• N = 15(9,8 − 0,2) = 15 × 9,6 = 144 Н

f) Опускается, тормозя, с ускорением 0,3 м/с² (а = +0,3; движение вниз, ускорение вверх)

• N = 15(9,8 + 0,3) = 15 × 10,1 = 151,5 Н

g) Свободно падает (а = −g ≈ −9,8)

• N = 15(9,8 − 9,8) = 0 Н

Кратко итог:

• а = 0: 147 Н
• б: 147 Н
• в: 153 Н
• г: 141 Н
• д: 144 Н
• е: 151,5 Н
• ж: 0 Н

Прим.: можно округлить по желанию (например, до 0,1 Н). При использовании g = 9,81 м/с² значения будут очень близки: 147,15 Н, 153,15 Н, 141,15 Н, 144,15 Н, 151,65 Н, 0 Н.