Наша весовая сила (P = m.g), всегда направленная вниз, действует на контактную поверхность так, что применяется на нас нормальная сила (FN) всегда перпендикулярна, обычно прикладывается к нашим ногам и, в данном случае, указывает на вверх. Нормальность и вес, поскольку они действуют на одно и то же тело, не являются парой действие и противодействие.
Когда мы входим в лифт, в зависимости от его движения мы можем ощущать разные ощущения. Помня, что согласно 1-му закону Ньютона, тело по инерции стремится поддерживать свое состояние, будь то в состоянии покоя или в состоянии MRU. И в соответствии с фундаментальным принципом динамики, чистая сила (FR) может быть рассчитана как FR = m.a, где m - масса тела, а a - развиваемое им ускорение.
Возможны пять случаев:
- Лифт остановлен или поднимается и опускается с постоянной скоростью (MRU):
В этих случаях нормальная сила, приложенная к нашим ногам, равна силе нашего веса, поскольку единственное ускорение, которое мы ощущаем, - это сила тяжести. Результирующая сила между нормалью и весом равна нулю. FR = 0 -> FN = P
-Лифт начинает подъем:
Чтобы подняться, лифт создает восходящую силу, имея положительное ускорение, направленное вверх. Поскольку результирующая сила находится вверху, нормальная сила больше, чем сила веса. FN> P -> FR = FN - P
-Лифт завершает подъем:
Чтобы остановиться, лифт замедляется, заставляя получившуюся поверхность лицевой стороной вниз, заставляя ее тормозить. P> FN -> FR = P - FN
-Лифт начинает спусковое движение:
Поскольку он опускается с ускоренной скоростью, его результат обращен вниз. P> FN -> FR = P - FN
-Лифт прекращает спусковое движение:
Когда лифт опускается, приложите силу вверх, чтобы остановиться. FN> P -> FR = FN - P
Поскольку наша сила P всегда постоянна, шкала, размещенная на полу лифта, будет указывать значение силы FN, приложенной в каждом случае. Например, человек массой 60 кг в лифте, который поднимается и опускается с ускорением 3 м / с², он имеет силу P = 600 Н (учитывая g = 10 м / с²), а шкала покажет его FN в диапазоне от 420 Н до 780 Н. Этим мы можем опровергнуть ложное представление о том, что весы измеряют силу нашего веса, они измеряют нормальную силу реакции на вес, которая, как мы видели, может варьироваться в зависимости от ситуации.
Любопытно, что если лифт спускается с ускорением, равным силе тяжести (он просто падает под гравитации), его нормальная сила равна нулю (FN = 0), поэтому человек будет плавать в лифт. Тот же эффект используется в самолетах свободного падения для обучения пилотов и космонавтов, имитируя невесомость.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Лучано Каласа
Закончил факультет физики
Школьная команда Бразилии
Узнать больше: Сила
механика - Физика - Бразильская школа
Хотели бы вы ссылаться на этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:
АЛВЕС, Лучано Каласа. «Физика в лифте»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-no-elevador.htm. Доступ 27 июня 2021 г.
