Если лифт движется вверх с ускорением то что происходит с весом человека

Если лифт движется вверх с ускорением то что происходит с весом человека

Если лифт движется вверх с ускорением, то что происходит с весом человека?

Какое(-ие) утверждение(-я) справедливо(-ы)?

А. Вес увеличивается.

Б. Величина веса зависит от ускорения лифта.

Весом тела называют силу, с которой оно давит на пол. Следовательно, вес измеряется в ньютонах. Физики обычно не измеряют вес в граммах, так как это единица измерения массы, а не силы.

Пусть F_w — вес тела массой М. Если тело покоится на поверхности земли, то величина F_рез должна быть равна нулю (здесь мы пренебрегаем слабым эффектом вращения Земли). Величина F_w — это F_G плюс реакция земной поверхности. По третьему закону Ньютона эта реакция всегда в точности равна — F_w. Таким образом,

Итак, мы нашли вес тела с массой М, покоящегося на земной поверхности.

Теперь вычислим вес тела в лифте, движущемся вниз с ускорением a (направление вниз будем считать положительным). В этом случае

Вы видите, что всякий раз, как только лифт начинает двигаться вниз, вес человека уменьшается. Если бы лифт свободно падал, то a = g и, как следует из написанного выше равенства, вес F_w был бы равен нулю. Это состояние называется состоянием невесомости. Все предметы в лифте свободно парили бы в воздухе до тех пор, пока кабина не остановится. Все спутники и снаряды движутся подобно свободно падающим телам. Поэтому пассажиры межпланетного корабля должны испытывать состояние невесомости, как только будет израсходовано всё горючее или выключены двигатели. Им будет нелегко напиться воды, так как вода выльется из стакана и будет плавать в воздухе в виде большой капли.

Всякий раз, как только лифт начинает двигаться вниз, вес человека уменьшается.И всякий раз, как только лифт начинает двигаться вверх, вес человека увеличивается Fw = M(g + a).Причем, чем больше ускорение, тем больше вес.

Ответ: 1
2 1 7 6 2 3 5

Источник

Зависимость веса тела от вида движения:

В настоящее время большинство административных и жилых зданий являются многоэтажными. Для подъема на верхние этажи и спуска вниз пользуются лифтами. Рассмотрим движение человека, поднимающегося и опускающегося в лифте.

1. Человек с массой

Иначе говоря, при движении лифта с постоянной скоростью вес тела будет таким же, каким он был, когда лифт находился в покое (рис. 2.5а).

2. Лифт двигается вниз с ускорением (рис. 2.5 б). Согласно второму закону Ньютона:

Здесь – сила реакции пола лифта, – масса тела.
По третьему закону Ньютона, вес тела . С учетом формулы (2.7) получаем

Итоговый вес тела во время движения будет:

Отсюда видно, что когда лифт двигается вниз с ускорением , вес человека уменьшается на величину . Если резко освободить трос, который держит лифт, то лифт будет двигаться вниз с ускорением , а вес человека будет:

Состояние, при котором сила взаимодействия тела с опорой или подвесом равна нулю, называется невесомостью.

Значит, чтобы тело перешло в невесомое состояние, оно должно двигаться вниз с ускорением . Отсюда вытекает, что во время свободного падения тела находятся в невесомом состоянии. Частичное состояние невесомости наблюдается при раскачивании на качелях в момент спуска и во время прыжка. Это продолжается очень короткое время. Космонавты, проживающие в искусственных спутниках Земли и на орбитальных станциях, находятся долгое время в состоянии невесомости. В этот период нарушается система кровообращения и питания организма. Для профилактики отрицательных последствий состояния невесомости на орбитальных станциях предпринимаются специальные меры.

3. Лифт поднимается вверх с ускорением (рис. 2.5в). Воздействие, оказываемое человеком на пол (опору) лифта, равняется:

Отсюда видно, что при подъеме лифта вверх с ускорением, вес человека увеличивается на величину . Это называется дополнительная нагрузка (перегрузка).

Перегрузка определяется отношением веса тела при движении с ускорением к весу тела в состоянии покоя:

Образец решения задачи:

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Движение в «лифте». Невесомость и перегрузки. Вращение в вертикальной плоскости

И, наконец, мы дошли до последней темы в цикле, посвященном решению задач по динамике:

Естественно, учиться решать задачи логичнее всего, разбирая решения задач.

(Источник: Рымкевич А.П. Задачник по физике)

Напомним схему решения любой задачи по динамике (задачи «на силы»):

Шаг 1. Итак, сначала нам надо будет сделать рисунок. Космонавта удобнее изобразить в виде «ящика». Думаем, что он не обидится, а нам так удобнее прикладывать к нему силы. Поскольку мы прошли уже три темы на решение задач по динамике, мы достаточно опытны, для того чтобы объединить пункты 1, 2 и (частично) 4 и одновременно

Проанализируем рисунок. На космонавта у нас действуют:

Как вы думаете, чему равен в данном случае вес тела?

Вес тела равен m g ⃗ m\vec m g ⃗ ​

Вес тела равен нулю, поскольку это ракета, а ракета — это космос, а в космосе все летают в невесомости, то есть без веса

Так сразу и не сказать — надо считать

У меня нет ответа. Какой там ответ правильный?

Запишем этот же закон, но уже в проекциях на ось O X OX O X :

Подставим численные значения:

Ответ. Вес летчика-космонавта равен P = N = 2 4 0 0 P=N=2400 P = N = 2 4 0 0 Н.

В только что разобранной задаче вес летчика-космонавта увеличился. Точно так же вес может уменьшиться или исчезнуть вовсе — наступит состояние невесомости. Рассмотрим похожую задачу.

(Источник: Рымкевич А.П. Задачник по физике)

Сначала займемся первым вопросом задачи.

Шаг 1. Делаем что? Правильно — рисунок. Гирю кто-то поднимает. То есть гиря должна стоять на какой-то опоре — например, на чьей-то ладони или же на полу в лифте, который ее поднимает.

Шаг 2. Запишем 2-й закон Ньютона:

В проекциях на ось O X OX O X :

По условию задачи вес гири должен увеличиться вдвое:

Теперь ответим на второй вопрос задачи: с каким ускорением надо опускать гирю, чтобы ее вес уменьшился вдвое?

Шаг 1. Что делаем? Конечно же, рисунок. Как и в первом случае, гиря стоит на какой-то опоре — на чьей-то ладони или же на полу в лифте.

Шаг 2. Записываем 2-й закон Ньютона в векторной форме:

В проекциях на ось O X OX O X :

Вес гири должен быть вдвое меньше, чем в состоянии покоя:

Подставляем в наше уравнение:

Ускорение, с которым опускается гиря, должно быть вдвое меньше ускорения свободного падения.

Вращение в вертикальной плоскости

Еще один тип задач по этой теме — это всевозможные движения по окружности в вертикальной плоскости. Это может быть самолет, который делает мертвую петлю, это может быть машина, которая двигается по «горбатому» мосту или же, наоборот, съезжает в круглую яму. Рассмотрим для примера одну из таких задач.

(Источник: Рымкевич А.П. Задачник по физике)

Шаг 1. Как всегда, сделаем рисунок.

Куда направлено ускорение самолета в нижней точке траектории?

Ускорение направлено вверх (в нижней точке траектории), поскольку самолет двигается по окружности — а значит, двигается с центростремительным ускорением

Ускорение направлено вправо, поскольку самолет двигается вправо

Тогда дополним наш рисунок:

На летчика в самолете действуют две силы: сила тяжести m g ⃗ m\vec m g ⃗ ​ и сила реакции опоры N ⃗ \vec N ⃗ (опора в данном случае — это кресло, в котором сидит летчик).

Шаг 2. После того как рисунок сделан, дело за малым: написать 2-й закон Ньютона в векторной форме.

В проекциях на ось O X OX O X :

Выразим силу реакции опоры (ведь она равна весу, а его-то нам и нужно найти):

У нас не простое ускорение, а центростремительное ускорение. Вспомним, что

Ответ готов, можно вычислить N N N :

Видно, что летчик испытывает при этом 6-кратную перегрузку. Непросто же ему пришлось. У него в этот момент ощущения — будто на него сверху село еще 5 5 5 таких же людей, как он сам. Посочувствуем ему.

Ответ. Летчик испытывает 6-кратную перегрузку.

Примечание. Заметьте, что в верхней точке траектории центростремительное ускорение будет направлено вниз. Поэтому в уравнение, полученное из 2-го закона Ньютона и записанное в проекциях, ускорение войдет со знаком «минус». А это значит, что летчик будет испытывать «недогрузку». Ему станет легче — как будто его масса стала меньше. Порадуемся за него.

Задачи для самостоятельного решения: задача 1 и задача 2

Источник