Onze gewichtskracht (P = m.g), altijd naar beneden gericht, werkt op een contactoppervlak zodat het van toepassing is op ons een normaalkracht (FN) altijd loodrecht, meestal uitgeoefend op onze voeten, en in dit geval wijzend naar omhoog. Normaal en gewicht, omdat ze op hetzelfde lichaam werken, zijn geen paar actie en reactie.
Wanneer we een lift binnengaan, kunnen we, afhankelijk van zijn beweging, verschillende sensaties voelen. Bedenk dat volgens de eerste wet van Newton het lichaam, door traagheid, de neiging heeft om zijn toestand te behouden, zowel in rust als in MRU. En volgens het fundamentele principe van Dynamics kan de nettokracht (FR) worden berekend door FR = m.a, waarbij m de massa van het lichaam is en a de versnelling is die daardoor wordt ontwikkeld.
Er zijn vijf mogelijke gevallen:
- Lift gestopt of op en neer bij constante snelheden (MRU):
In deze gevallen is de normaalkracht die op onze voeten wordt uitgeoefend gelijk aan onze gewichtskracht, omdat de enige versnelling die we voelen de zwaartekracht is. De resulterende kracht tussen normaal en gewicht is nul. FR = 0 --> FN = P
-Lift begint zijn opwaartse beweging:
Om omhoog te gaan, maakt de lift een opwaartse kracht, met een positieve versnelling naar boven gericht. Als de resultante omhoog is, is de normaalkracht groter dan de gewichtskracht. FN > P --> FR = FN - P
- Lift die zijn opwaartse beweging voltooit:
Om te stoppen, vertraagt de lift waardoor de resultante naar beneden wijst, waardoor deze remt. P > FN --> FR = P - FN
-Lift die de afdalingsbeweging start:
Omdat het in een versneld tempo daalt, is de resultante naar beneden gericht. P > FN --> FR = P - FN
-Lift die de afdalingsbeweging beëindigt:
Terwijl de lift naar beneden gaat, oefent u een opwaartse kracht uit om te stoppen. FN > P --> FR = FN - P
Omdat onze kracht P altijd constant is, zou een schaal die op de liftvloer is geplaatst, de waarde aangeven van de kracht FN die in elk geval wordt uitgeoefend. Als voorbeeld, een persoon met massa = 60 kg, in een lift die op en neer gaat met een versnelling van 3 m/s², het heeft een kracht P = 600 N (rekening houdend met g = 10 m/s²) en de schaal zal zijn FN aangeven, variërend van 420 N tot 780 N. Hiermee kunnen we het valse idee weerleggen dat de weegschaal onze gewichtskracht meet, het meet de normaalkracht van de reactie op het gewicht, die, zoals we hebben gezien, kan variëren afhankelijk van de situatie.
Een curiositeit is dat als de lift daalt met een versnelling gelijk aan de zwaartekracht (hij valt gewoon onder de zwaartekracht), is de normaalkracht nul (FN = 0), dus de persoon zou binnen de zweven lift. Ditzelfde effect wordt gebruikt in vrijevalvliegtuigen voor het trainen van piloten en astronauten, waarbij gewichtloosheid wordt gesimuleerd.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Door Luciano Calaça
Afgestudeerd in natuurkunde
Brazilië schoolteam school
Bekijk meer: Kracht
mechanica - Fysica - Brazilië School
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
ALVES, Luciano Calaça. "Natuurkunde in de lift"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-no-elevador.htm. Betreden op 27 juni 2021.
