Реши задачу по физике с рисунком. груз подвешен в лифте весом 0,75 кг. определи силу натяжения нити в стоячем положении лифта, при поднимании и опускании вверх и вниз 2м/с²
Краткий ответ (берём \(g \approx 10\ \text{Н/кг}\)):
- лифт покоится: \(\boxed{T=7{,}5\ \text{Н}}\);
- лифт ускоряется вверх с \(a=2\ \text{м/с}^2\): \(\boxed{T=9\ \text{Н}}\);
- лифт ускоряется вниз с \(a=2\ \text{м/с}^2\): \(\boxed{T=6\ \text{Н}}\).
Дано: масса груза \(m=0{,}75\ \text{кг}\). В условии, вероятно, имеется в виду масса, так как вес измеряется в ньютонах.
Решение
На груз действуют:
- сила натяжения нити \(T\), направленная вверх;
- сила тяжести \(mg\), направленная вниз.
1. Лифт покоится
Ускорение равно нулю:
\[ T=mg=0{,}75\cdot 10=7{,}5\ \text{Н}. \]
2. Лифт ускоряется вверх
При движении с ускорением вверх натяжение больше силы тяжести:
\[ T-mg=ma, \]
\[ T=m(g+a)=0{,}75(10+2)=9\ \text{Н}. \]
3. Лифт ускоряется вниз
При ускорении вниз натяжение меньше силы тяжести:
\[ mg-T=ma, \]
\[ T=m(g-a)=0{,}75(10-2)=6\ \text{Н}. \]
Важно: направление движения лифта не всегда совпадает с направлением ускорения. Если лифт, например, движется вверх, но тормозит, его ускорение направлено вниз, поэтому натяжение будет \(6\ \text{Н}\).
При \(g=9{,}8\ \text{Н/кг}\) получились бы примерно \(7{,}35\ \text{Н}\), \(8{,}85\ \text{Н}\) и \(5{,}85\ \text{Н}\).
