Наша сила ваги (P = m.g), завжди спрямована вниз, діє на поверхню контакту так, що вона застосовується на нас нормальна сила (FN), завжди перпендикулярна, зазвичай прикладена до наших ніг, і, в цьому випадку, вказуючи на вгору. Норма і вага, оскільки вони діють на одне тіло, не є парою дії та реакції.
Коли ми заходимо в ліфт, відповідно до його руху ми можемо відчувати різні відчуття. Пам'ятаючи, що згідно з 1-м законом Ньютона, тіло за інерцією прагне підтримувати свій стан, будь то в стані спокою або MRU. І згідно з фундаментальним принципом динаміки, чисту силу (FR) можна обчислити за FR = m.a, де m - маса тіла, а - розвинене ним прискорення.
Існує п’ять можливих випадків:
- Ліфт зупинився або вгору-вниз на постійних швидкостях (MRU):
У цих випадках нормальна сила, прикладена до наших ніг, дорівнює нашій силі ваги, оскільки єдиним прискоренням, яке ми відчуваємо, є сила тяжіння. Отримана сила між нормою і вагою дорівнює нулю. FR = 0 -> FN = P
-Ліфт починає рух на підйом:
Щоб піднятися вгору, ліфт здійснює висхідну силу з позитивним прискоренням, спрямованим вгору. Оскільки результуюча величина збільшується, нормальна сила більше, ніж сила ваги. FN> P -> FR = FN - P
-Ліфт закінчує свій підйом:
Щоб зупинитися, ліфт сповільнюється, роблячи отриману лицьовою стороною вниз, змушуючи її гальмувати. P> FN -> FR = P - FN
-Ліфт, що починає рух на спуск:
Оскільки вона опускається прискореною швидкістю, її результуюча сторона спрямована вниз. P> FN -> FR = P - FN
-Ліфт, що закінчує рух на спуск:
Коли ліфт спускається, застосовуйте силу, щоб зупинитися. FN> P -> FR = FN - P
Оскільки наша сила P завжди постійна, шкала, розміщена на підлозі ліфта, буде вказувати на величину сили FN, прикладеної в кожному випадку. Наприклад, людина масою = 60 кг у ліфті, який рухається вгору-вниз із прискоренням 3 м / с², він має силу P = 600 Н (враховуючи g = 10 м / с²), і шкала буде вказувати його FN в діапазоні від 420 Н до 780 Н. Цим ми можемо спростувати хибну думку про те, що шкала вимірює нашу силу ваги, вона вимірює нормальну силу реакції на вагу, яка, як ми бачили, може змінюватися залежно від ситуації.
Цікаво, що якщо ліфт спускається з прискоренням, рівним силі тяжіння (він просто потрапляє під сили тяжіння), його нормальна сила дорівнює нулю (FN = 0), тому людина буде плавати всередині ліфт. Цей самий ефект застосовується в літаках з вільним падінням для підготовки пілотів та космонавтів, імітуючи невагомість.
Лучано Каласа
Закінчив фізику
Шкільна команда Бразилії
Побачити більше: Сила
механіка - Фізика - Бразильська школа
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-no-elevador.htm