Принимаю \(g=10\ \text{м/с}^2\). \(N\) — сила со стороны подвеса/опоры, \(P\) — вес; \(N=P\). При \(a\uparrow:\ P=m(g+a)\), при \(a\downarrow:\ P=m(g-a)\).
1
Дано: \(m=50\) кг, \(a=3\) м/с²; найти \(N=P\).
СИ: —
Формула (рисунок):
N↑ a↑
┌──────┐
│ m │
└──────┘
↓mg
трос: ↓P=N
\[
ma=N-mg,\quad N=P\Rightarrow P=m(g+a)
\]
Решение: \(P=50(10+3)=650\) Н.
Ответ: \(650\) Н.
2
Дано: \(m=1{,}5\) т, \(v=20\) м/с, \(R=100\) м; найти \(P\).
СИ: \(m=1500\) кг.
Формула (рисунок):
N↑
┌──────┐
│ m │
└──────┘
a_с↓ mg↓
╭──────────────╮
│ мост │
╰──────────────╯
P на мост ↓
\[
a_с=\frac{v^2}{R},\quad mg-N=ma_с,\quad N=P
\]
\[
P=m\left(g-\frac{v^2}{R}\right)
\]
Решение: \(a_с=20^2/100=4\) м/с²;
\(P=1500(10-4)=9000\) Н \(=9\) кН.
Ответ: \(9\) кН вниз на мост.
3
Дано: \(m=60\) кг, \(a=2{,}2\) м/с² (вниз); найти показание весов.
СИ: —
Формула (рисунок):
N↑
┌──────┐
│ m │
└──────┘
a↓ mg↓
═══ весы ═══
P на весы ↓
\[
mg-N=ma,\quad N=P\Rightarrow P=m(g-a)
\]
Решение: \(P=60(10-2{,}2)=468\) Н.
Бытовые весы покажут \(468/10=46{,}8\approx47\) кг.
Ответ: \(468\) Н, или около \(47\) кг.
При \(g=9{,}8\): 1) \(640\) Н; 2) \(8{,}7\) кН; 3) \(456\) Н (≈\(46{,}5\) кг).
