W windzie znajduje się pasażer, który stoi na wadze łazienkowej. W spoczynku waga pokazuje 100 kg, w momencie ruszania w górę 108 kg a w momencie hamowania 94 kg. Obliczyć przyspieszenie podczas ruszania i hamowania. Przyspieszenie ziemskie g=10 m/s2. Proszę o pomoc daję 5 gwiazdek

Odpowiedź :

Siła bezwładności - przeciążenie i niedociążenie

a₁ = 8 m/s²

a₂ = -6 m/s²

Dane:

m = 100 kg

m = 108 kg

m = 94 kg

g = 10 m/s²

Szukane:

a₁ = ?

a₂ = ?

Rozwiązanie:

Kiedy winda przyspiesza do góry siła bezwładności działa na pasażera w dół.

Wartość masy, wskazywanej przez wagę, zwiększa się, ponieważ działają na niego dwie siły - siłą grawitacji i siła bezwładności, obie skierowane w dół, zamiast tylko tej pierwszej.

Przyspieszenie, z jakim będzie się poruszał, będzie równe sumie przyspieszenia grawitacyjnego i przyspieszenia siły bezwładności, a wskazanie wagi będzie równe sile wypadkowej działającej na ciało podzielonej przez przyspieszenie grawitacyjne, dlatego:

[tex]m_1 = \frac{m(g+a_1)}{g} \ == > \ mg + ma_1 = m_1g \\\\a_1 = \frac{g(m_1 - m)}{g} = 8 \frac{m}{s^2}[/tex]

Analogicznie, gdy winda hamuje, poruszając się w górę, siła bezwładności zwrócona jest w górę, więc wartość wskazywana przez wagę zmaleje i będzie równe:

[tex]m_2 = \frac{m(g-a_2)}{g}[/tex]

Wyliczmy przyspieszenie windy podczas hamowania:

 [tex]a_2 = \frac{g(m_2-m)}{g} =- 6\frac{m}{s^2}[/tex]