Question

Oblicz ciężar człowieka o masie 60 kg znajdującego się w windzie poruszającej się w górę z przyspieszeniem 2 m/s2.

Answer 1

Witaj:)

dane: m=60kg,  a=2m/s²,  g=10m/s²=10N/kg,

szukane: N

--------------------------------------------------------------

---kierunek w dół przyjmujemy za dodatni,

---w układzie inercjalnym /np. względem klatki schodowej/ obserwator stwierdza, że skoro winda z pasażerem porusza się w górę z przyspieszeniem a, to jest to skutek działania siły wypadkowej Fw=ma skierowanej w górę,

---ponadto na pasażera działają: w dół ciężar Q=mg oraz w górę siła sprężystości /reakcji/ podłogi Fs:

-Fw = Q - Fs

Fs = Q + Fw = mg + ma = m[g+a] = 60kg[10N/kg + 2N/kg] = 720N

---zgodnie z III ZDN siła nacisku N = - Fs = -[-720N], co oznacza, że pasażer naciska na podłogę windy siłą  N = 720N skierowaną przeciwnie do Fs czyli

w dół. Waga pokazuje "ciężar" N = 720N.

 

---w układzie nieinercjalnym /np. względem windy/ obserwator stwierdza spoczynek pasażera będący  zgodnie z I ZDN wynikiem zerowania się wszystkich działających na pasażera sił czyli:

*ciężaru Q=mg w dół,

*sprężystości Fs w górę,

*bezwładności Fb=ma  w dół, bo skierowanej przeciwnie do zwrotu a,

Q - Fs + Fb = 0

Fs = Q + Fb = mg + ma = m[g+a] = 60kg[10N/kg+2N/kg] = 720N

Nacisk pasażera na podłogę windy wynosi 720N.

 

Semper in altum……………………………………………………………pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)