Задача 2.2

Человек массой 70кг поднимается в лифте, движущемся равнозамедленно вертикально вверх с ускорением . Определить силу давления человека на пол кабины лифта.

Решение:

Построим рисунок, указав все силы, действующие на тело, и рисунок, показывающий действие сил на лифт. Выберем расположение координатных осей.

1) Сила тяжести приложена к телу и направлена вниз. Сила реакции опоры приложена к телу и направлена в противоположную сторону.

Сила давления приложена к лифту и направлена вниз и равна по модулю силе реакции опоры.

Несмотря на то, что лифт, а значит и человек, движется вверх, его ускорение будет направлено вниз, поскольку движение равнозамедленное, то есть ускорение направлено против скорости движения.

Сила давления приложена к лифту и направлена вниз и равна по модулю силе реакции опоры. Следовательно, чтобы определить силу давления, необходимо выразить силу реакции опоры из второго закона Ньютона.

Для простоты решения направим ось OX так же, как и ускорение .

2) Запишем векторную формулу второго закона Ньютона:

, где à

, где

(1)

3) Найдем проекции данных сил на ось OX:

(2)

Сила реакции опоры оказалась отрицательной, так как ее направление не совпадает с направлением координатной оси.

Из формулы (2) выразим силу реакции опоры:

(3)

4) По третьему закону Ньютона:

(4) ,

где - вес или сила давления, с которым человек действует на пол кабины лифта.

Ответ:

2. Второй закон Ньютона (35-40 мин.)