Нашата сила на тежестта (P = m.g), винаги насочена надолу, действа върху контактна повърхност, така че да се прилага върху нас нормална сила (FN), винаги перпендикулярна, обикновено приложена към краката ни, и, в този случай, сочеща към нагоре. Нормалното и теглото, тъй като действат върху едно и също тяло, не са двойка действие и реакция.
Когато влезем в асансьор, според неговото движение можем да усетим различни усещания. Спомняйки си, че съгласно 1-ви закон на Нютон, тялото по инерция има тенденция да поддържа състоянието си, независимо дали е в покой или в MRU. И съгласно основния принцип на динамиката, нетната сила (FR) може да се изчисли чрез FR = m.a, където m е масата на тялото, а a е ускорението, развито от него.
Има пет възможни случая:
- Асансьор спря или нагоре-надолу с постоянна скорост (MRU):
В тези случаи нормалната сила, приложена към краката ни, е равна на нашата сила на тежестта, тъй като единственото ускорение, което изпитваме, е гравитацията. Получената сила между нормата и теглото е нула. FR = 0 -> FN = P
-Лифт започва своето изкачване:
За да се изкачи нагоре, асансьорът прави сила нагоре, имаща положително ускорение обърната нагоре. Тъй като резултантната е нагоре, нормалната сила е по-голяма от силата на тежестта. FN> P -> FR = FN - P
-Лифт завършва своето изкачване:
За да спре, асансьорът се забавя, като произтича получената с лицето надолу, което го кара да спира. P> FN -> FR = P - FN
-Елеватор, стартиращ движението за спускане:
Тъй като тя се спуска с ускорена скорост, получената от нея е обърната надолу. P> FN -> FR = P - FN
-Елеватор, завършващ движението за спускане:
Докато асансьорът се спуска, приложете сила нагоре, за да спрете. FN> P -> FR = FN - P
Тъй като нашата сила P винаги е постоянна, скалата, поставена на пода на асансьора, ще показва стойността на силата FN, приложена във всеки отделен случай. Като пример, човек с маса = 60 kg, в асансьор, който се качва нагоре и надолу с ускорение 3 m / s², той има сила P = 600 N (като се има предвид g = 10 m / s²) и скалата ще показва неговия FN в диапазона от 420 N до 780 N. С това можем да опровергаем фалшивата идея, че везната измерва нашата сила на тежестта, тя измерва нормалната сила на реакция към теглото, която, както видяхме, може да варира в зависимост от ситуацията.
Любопитството е, че ако асансьорът се спусне с ускорение, равно на гравитацията (той просто попада под гравитация), нормалната му сила е нула (FN = 0), така че човекът ще се носи в асансьор. Същият ефект се използва в самолети със свободно падане за обучение на пилоти и астронавти, симулиращи безтегловност.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
От Лучано Каласа
Завършва физика
Училищен отбор на Бразилия
Виж повече: Сила
механика - Физика - Бразилско училище
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ALVES, Лучано Каласа. „Физика в асансьора“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-no-elevador.htm. Достъп на 27 юни 2021 г.
