Súlyerőnk (P = m.g), mindig lefelé mutatva, az érintkező felületre hat, így érvényes rajtunk egy normál erő (FN), amely mindig merőleges, általában a lábunkra hat, és ebben az esetben a fel. A normál és a súly, mivel ugyanazon a testen hatnak, nem páros hatás és reakció.
Amikor belépünk egy liftbe, annak mozgása szerint különböző érzéseket érezhetünk. Emlékeztetve arra, hogy Newton 1. törvénye szerint a test tehetetlenséggel hajlamos fenntartani állapotát, akár nyugalmi állapotban, akár az MRU-nál. És a dinamika alapelve szerint a nettó erő (FR) kiszámítható FR = m.a-val, ahol m a test tömege és a az általa kifejlesztett gyorsulás.
Öt eset lehetséges:
- A lift állandó sebességgel áll le vagy fel-le állandó sebességgel (MRU):
Ezekben az esetekben a lábunkra gyakorolt normál erő megegyezik a súlyerőnkkel, mivel az egyetlen gyorsulás, amelyet érzünk, a gravitáció. Az így kapott erő a normál és a súly között nulla. FR = 0 -> FN = P
-A lift elindítja az emelkedő mozgását:
A felmenéshez a lift felfelé irányuló erőt fejt ki, amelynek pozitív gyorsulása felfelé néz. Amint az eredmény fent van, a normál erő nagyobb, mint a súly erő. FN> P -> FR = FN - P
-A felvonó befejezi emelkedési mozgását:
Megálláshoz a lift lelassul, az eredménnyel lefelé fordulva fékez. P> FN -> FR = P - FN
-Eleva az ereszkedés elindításához:
Mivel gyorsított sebességgel ereszkedik le, eredője lefelé néz. P> FN -> FR = P - FN
-Elevátor befejezi az ereszkedési mozgást:
Amint a lift leereszkedik, alkalmazzon felfelé irányuló erőt a megálláshoz. FN> P -> FR = FN - P
Mivel a P erőnk mindig állandó, a lift emeletén elhelyezett skála minden esetben az FN erő értékét jelzi. Például egy 60 kg-os tömegű személy egy liftben, amely 3 m / s² gyorsulással megy fel és le, P = 600 N erővel rendelkezik (figyelembe véve a g = 10 m / s²-t), és a skála azt mutatja, hogy FN-je 420 N és 780 N között mozog. Ezzel megcáfolhatjuk azt a hamis elképzelést, miszerint a mérleg a súlyerőnket méri, a tömegre adott normális reakcióerőt méri, amely, mint láttuk, a helyzet függvényében változhat.
Érdekesség, hogy ha a lift a gravitációval megegyező gyorsulással ereszkedik le (egyszerűen a gravitáció), normális ereje nulla (FN = 0), tehát az illető a lift. Ugyanezt a hatást használják a pilóta és az űrhajós képzésére szolgáló szabadon eső repülőgépeken, a súlytalanság szimulálásához.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Írta: Luciano Calaça
Fizikából végzett
Brazil iskola csapata
Többet látni: Erő
mechanika - Fizika - Brazil iskola
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
ALVES, Luciano Calaça. "Fizika a liftben"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-no-elevador.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
