Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1374
2016-11-18 
В лифте, движущемся вверх с ускорением $a$, на весах лежит груз массы $m$. Найти показания весов.
Решение:
Рассмотрим все силы, действующие на груз. Вверх действует сила реакции опоры со стороны подставки весов $\vec{N}$, вниз — сила, с которой Земля притягивает груз (сила тяжести), равная $m \vec{g}$. Ускорение груза совпадает с ускорением лифта.
Записываем основное уравнение динамики для груза:
$\vec{N} + m \vec{g} = m \vec{a}$. (1)
Поскольку нас интересует вес груза, то есть сила, с которой груз давит на опору, воспользуемся третьим законом Ньютона:
$\vec{N} = - \vec{P}$ (2)
где $\vec{P}$ - вес груза.
Спроецируем векторные равенства (1,2) на ось $x$:
$N - mg = ma$ (1")
$N = P$ (2")
(заметим, что (2") можно получить также, взяв обе части (2) по модулю).
Решая систему из последних двух уравнений, получим:
$P = m(g + a)$.
Второй вариант решения задачи основан на использовании принципа эквивалентности: в системе отсчета, связанной с лифтом, ускорение свободного падения тел:
$\vec{g}^{ \prime} = \vec{g} - \vec{a}$. (3)
Проецируя (3) на вертикальную ось, имеем:
$g^{ \prime} = g + a$.
Отсюда получаем ответ задачи:
$P = mg^{ \prime} = m (g + a)$.
В лифте, движущемся вверх с ускорением $a$, на весах лежит груз массы $m$. Найти показания весов.
Решение:
Рассмотрим все силы, действующие на груз. Вверх действует сила реакции опоры со стороны подставки весов $\vec{N}$, вниз — сила, с которой Земля притягивает груз (сила тяжести), равная $m \vec{g}$. Ускорение груза совпадает с ускорением лифта.
Записываем основное уравнение динамики для груза:
$\vec{N} + m \vec{g} = m \vec{a}$. (1)
Поскольку нас интересует вес груза, то есть сила, с которой груз давит на опору, воспользуемся третьим законом Ньютона:
$\vec{N} = - \vec{P}$ (2)
где $\vec{P}$ - вес груза.
Спроецируем векторные равенства (1,2) на ось $x$:
$N - mg = ma$ (1")
$N = P$ (2")
(заметим, что (2") можно получить также, взяв обе части (2) по модулю).
Решая систему из последних двух уравнений, получим:
$P = m(g + a)$.
Второй вариант решения задачи основан на использовании принципа эквивалентности: в системе отсчета, связанной с лифтом, ускорение свободного падения тел:
$\vec{g}^{ \prime} = \vec{g} - \vec{a}$. (3)
Проецируя (3) на вертикальную ось, имеем:
$g^{ \prime} = g + a$.
Отсюда получаем ответ задачи:
$P = mg^{ \prime} = m (g + a)$.
