Поднимаемся к Ньютону в лифте

Большое внимание в заданиях на общем государственном экзамене (ОГЭ) и едином государственном экзамене (ЕГЭ) по физике уделяется законам Ньютона. Ни один экзамен не обходится без заданий на эту тему. Задачи такого типа встречаются как в первой, так и во второй частях. Рассмотрим пример с движением вверх с ускорением.

Допустим, какой-то человек притащил в лифт весы, встал на них и нажал кнопку вверх. Лифт поехал с ускорением 1 м/с2. В покое весы показывают 40 кг. Что покажут весы теперь?

1) 44 кг; 2) 41 кг; 3) 39 кг; 4) 36 кг.

Решим эту задачу подробно

Для начала вспомним, что такое вес тела? Это такая сила, которая действует на опору или подвес. Возникает только если эта опора (или подвес) существует. То есть, если тело падает, то веса нет.  Если тело покоится или двигается прямолинейно и равномерно, то его вес численно равен силе тяжести: P=mg. При поднятии лифта с ускорением на пол лифта (вниз) действует сила тяжести: Fт=mg, а в противоположную сторону (вверх) действует сила реакции опоры (кабины лифта), численно равная весу мальчика: N=P. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. В проекции на вертикальную координатную ось данное соотношение выглядит следующим образом: N-mg=ma или P-mg=ma. Вес мальчика в поднимающемся с ускорением лифте увеличивается согласно формуле P=g(a+g). Поэтому вес мальчика равен 440 Н. Весы покажут массу мальчика равную 44 кг. Обратите внимание, что если лифт опускается, то его ускорение следует подставлять в окончательную формулу со знаком минус. Таким образом, вес тела непостоянен и зависит от ускорения, с которым оно движется в вертикальном направлении.

Правильным будет ответ под номером 1

Обращайтесь в хорошему репетитору для успешного изучения законов Ньютона и решения задачек по ним. Готовиться к ЕГЭ желательно начинать хотя бы за год до важного экзамена.