Естественные науки

Задача по физике про лифт

Лифт поднимает пассажира со скоростью 2 м/с; разгоняется до этой скорости за 2 с; замедляется до нуля за 2,5 с. Ускорение считать постоянным во времени. Во сколько раз вес пассажира при разгоне больше его веса при торможении?

Не понимаю, по какой формуле решать. Если по обычной (равноускоренное движение), то получается:
v=v0+at
2=0+a*2 (первый участок), а=1
0=2+a*2.5 (последний участок), а=-0.8
Тогда дальше я решаю по формуле силы F=ma, и получается отношение весов 5/4 (1.25)

Или же нужно задействовать ускорение свободного падения, раз это вес?? Тогда:
P=m(g+a)
P1/P2=10.8/9=1.2
Ответ похож, но не такой, странно/
Что из этого правильно??
Ускорения найдены правильно.
a1=1м/с^2;a2=0.8м/с^2 (удобнее использовать просто по модулю, без знака)
Рассмотрим пассажира из СО Земли. На действуют силы:
N(реакция опоры лифта) и mg
Для 1-ого случая имеем (по 2 закону ньютона)
(mg направлено вниз, N1 и ускорение - вверх):
N1-mg=ma1
Отсюда: N1=m(a1+g)
Для второго случая, когда лифт тормозит и пассажир ускоряется вниз:
N2-mg=-ma2
N2=m(g-a2)
N - это сила с которой лифт давит на человека, то есть человек давит такой же силой P(весом) (по 3 закону Ньютона) P=N
(кстати, исполняется ли 3-й закон для ускоренных систем - всего лишь условность.)
P1/P2=N1/N2=(a1+g)/(g-a2)=(1+9.8)/(9.8-0.8)=10.8/9=1.2
Ответ: 1.2
Кристина Слепцова
Кристина Слепцова
856
Лучший ответ
При подъёме вес увеличивается за счёт ускорения лифта, при торможении вес уменьшается. Поэтому сначала узнать сумму g и ускорения разгона лифта, потом разность g и ускорения торможения (оно отрицательное по отношению к гравитации). И вот это отношение и надо вычислить.
Ошибся с P2.
Вес - это сила, с которой действует тело на опору, но по третьему закону Ньютона с такой же силой реакции опора действует на тело.
Поэтому в поднимающемся с ускорением лифте тело давит в пол силой mg, но пол дополнительно давит на тело с силой ma и вес равен m(g+a); при торможении наоборот m(g-a).
Если бы лифт тормозил с ускорением a=g (т. е. просто падал вниз), наступила бы невесомость.
Nick Jonas >>> Поэтому в поднимающемся с ускорением лифте тело давит в пол силой mg
Нет. Тело давит на пол с силой m(g-a).
Под g и a следует понимать либо вектора, либо их проекции на вертикальную ось (в данной задаче).
И никаких m(g+a). От направления движения и ускорения не зависит.
А вот a = g - это действительно условие наступления невесомости.
P1/P2 = ?.
P1 = m(g - a1);
P2 = m(g - a2);
P1/P2 = (g - a1)/(g - a2);
g, a1, a2 - проекции соответсвующих векторов на вертикальную ось, направленную вниз.
g = 9.8 м/с^2
a1 = -1 м/с^2
a2 = 0.8 м/с^2
P1/P2 = (9.8 + 1)/(9.8 - 0.8) = 1.2.