Прымяненне закона руху Ньютана ў ліфце - задачы і рашэнні

1. Чалавек вагой 50 кг у ліфце. Паскарэнне з-за сілы цяжару = 10 м/с²Вызначце нармальная сіла уздзеянне ліфта на аб'ект, калі:

а) ліфт знаходзіцца ў стане спакою

б) ліфт рухаецца ўніз з хуткасцю пастаянная хуткасць

(d) ліфт паскараўся ўніз з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

(e) ліфт у вольнае падзенне

Рашэнне

Прымяненне закона руху Ньютана да ліфтаў - праблемы і рашэнні 1 Вядома:

Чалавека маса (м) = 50 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

вага (w) = mg = (50)(10) = 500 ньютанаў

Хацелася: Нармальная сіла (Н)

Рашэнне:

а) ліфт знаходзіцца ў стане спакою

Ліфт знаходзіцца ў стане спакою, таму паскарэння няма (a = 0)

Мы выбіраем кірунак уверх у станоўчым кірунку і кірунак уніз у адмоўным кірунку.

ΣF = ма

N – w = 0

N = w

N = 500 Ньютанаў

б) ліфт рухаецца ўніз з пастаяннай хуткасцю

Пастаянная хуткасць, таму няма паскарэння (a = 0)

Мы выбіраем кірунак уверх у станоўчым кірунку і кірунак уніз у адмоўным кірунку.

ΣF = ма

N – w = 0

N = w

N = 500 Ньютанаў

Кірунак паскарэння — уверх, таму мы выбіраем станоўчы кірунак у якасці ўверх.

N – w = ма

N = w + mа

N = 500 + (50)(5)

N = 500 + 250

N = 750 Ньютанаў

Чалавек адчувае, як падлога ўздымаецца мацней, чым калі ліфт стаіць на месцы або рухаецца з пастаяннай хуткасцю.

Калі чалавек стаіць на вагах, яны паказваюць велічыню сілы, накіраванай уніз, якую аказвае чалавек на вагах. Згодна з трэцім законам Ньютана, гэта роўна велічыні нармальнай сілы, накіраванай уверх, якая аказвае на чалавека шалі.

(d) ліфт паскараўся ўніз з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

Кірунак паскарэння — уніз, таму мы выбіраем станоўчы кірунак уніз.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(5)

N = 500 – 250

N = 250 Ньютанаў

Вага чалавека складае 250 Н, што менш за сапраўдную вагу w = 500 Н.

(e) ліфт у вольным падзенні

Свабоднае падзенне азначае, што паскарэнне ліфта такое ж, як і паскарэнне сілы цяжару. Велічыня паскарэння сілы цяжару складае 9,8 м/с.², яго кірунак — уніз, да цэнтра Зямлі. Хуткасць лінейна павялічваецца з часам на 9,8 м/с на працягу кожнай секунды.

Кірунак паскарэння — уніз, таму мы выбіраем станоўчы кірунак уніз.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(10)

N = 500 – 500

N = 0

Глядзіце таксама Электрычныя ланцугі з паралельна злучанымі рэзістарамі і ўнутраным супраціўленнем - праблемы і рашэнні

2. Вызначце нацяжэнне троса ліфта. Маса ліфта = 2000 кг.

а) ліфт знаходзіцца ў стане спакою

(Б) ліфт рухаўся ўніз з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

(С) Ліфт рухаўся ўверх з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

(d) ліфт у вольным падзенні

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Рашэнне

Прымяненне закона руху Ньютана да ліфтаў - праблемы і рашэнні 2 Вядома:

Маса ліфта (м) = 2000 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

вага (w) = мг = (2000)(10) = 20 000 ньютана

Шукаецца: Сіла нацяжэння (Т)

Рашэнне:

а) ліфт знаходзіцца ў стане спакою

ліфт знаходзіцца ў стане спакою, таму няма паскарэння (a = 0)

Мы выбіраем кірунак уверх як станоўчы кірунак, а кірунак уніз — як адмоўны.

ΣF = ма

Т – w = 0

Т = w

T = 20,000 Ньютанаў

Нацяжэнне троса (Т) = вага ліфта (Вт) = 20 000 Ньютанаў

(b) ліфт паскараўся ўніз з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

Кірунак паскарэння — уніз, таму мы выбіраем станоўчы кірунак уніз.

w – T = ма

T = w – mа

Т = 20 000 – (2000)(5)

Т = 20 000 – 10 000

T = 10,000 Ньютанаў

в) ліфт рухаўся ўверх з пастаяннай хуткасцю 5 м/с²

Кірунак паскарэння — уніз, таму мы выбіраем станоўчы кірунак — уверх.

T – w = ма

Т = w + ма

Т = 20 000 + (2000)(5)

Т = 20,000 + 10,000

T = 30,000 Ньютанаў

(d) ліфт у вольным падзенні

Кірунак паскарэння — уніз, таму мы выбіраем станоўчы кірунак уніз.

w – T = ма

T = w – mа

Т = 20 000 – (2000)(10)

Т = 20 000 – 10 000

Т = 0

[wpdm_package id='482′]

Прымяненне закона руху Ньютана ў ліфце — праблемы і рашэнні

Пакінуць каментар адмяніць адказ