Ποια δύναμη θα ασκήσει η κλίμακα σε ένα άτομο 53 κιλά σε ανελκυστήρα και να κινείται προς τα πάνω σε σταθερή ταχύτητα;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Κανονική δύναμη: Η δύναμη που ασκείται από μια επιφάνεια (όπως μια κλίμακα) σε ένα αντικείμενο σε επαφή με αυτό. Αυτή η δύναμη δρα την κάθετη στην επιφάνεια.

* βάρος: Η δύναμη της βαρύτητας που ενεργεί σε ένα αντικείμενο (μάζα * επιτάχυνση λόγω βαρύτητας).

* σταθερή ταχύτητα: Σημαίνει ότι δεν υπάρχει επιτάχυνση.

Επίλυση του προβλήματος

1. Διάγραμμα σώματος: Φανταστείτε το άτομο που στέκεται στην κλίμακα στον ανελκυστήρα. Οι δυνάμεις που δρουν στο άτομο είναι:

* βάρος (w): Προς τα κάτω, λόγω βαρύτητας (w =m * g, όπου m =53 kg και g =9,8 m/s2)

* Κανονική δύναμη (n): Προς τα πάνω, που ασκείται από την κλίμακα.

2. Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα: Δεδομένου ότι ο ανελκυστήρας κινείται σε σταθερή ταχύτητα, η καθαρή δύναμη στο άτομο είναι μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι η κανονική δύναμη (N) πρέπει να είναι ίση και αντίθετη με το βάρος (W).

3. Υπολογισμός:

* W =m * g =53 kg * 9,8 m/s² =519,4 n

* Δεδομένου ότι N =W, η κλίμακα ασκεί μια δύναμη 519.4 Newton στο άτομο.

Βασικό σημείο: Επειδή ο ανελκυστήρας κινείται σε σταθερή ταχύτητα, η ανάγνωση κλίμακας θα είναι η ίδια με το βάρος του ατόμου. Εάν ο ανελκυστήρας επιταχύνθηκε, η ανάγνωση κλίμακας θα ήταν διαφορετική.