Чтобы определить вес тела в лифте, который поднимается с ускорением, необходимо учитывать как ускорение лифта, так и гравитационное ускорение. Вес тела в данном случае будет определяться суммой сил, действующих на него.
Гравитационная сила (силу тяжести): это стандартная сила, действующая на тело массой ( m ) в поле гравитации Земли. Она рассчитывается по формуле:
[
F_{\text{гравитационная}} = m \cdot g
]
где ( m = 1 \, \text{кг} ), ( g = 10 \, \text{м/с}^2 ).
Подставляя значения, получаем:
[
F_{\text{гравитационная}} = 1 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{Н}
]
Сила из-за ускорения лифта: когда лифт ускоряется вверх с ускорением ( a ), на тело также действует дополнительная сила, направленная вверх. Она рассчитывается по формуле:
[
F_{\text{ускорение}} = m \cdot a
]
где ( a = 10 \, \text{м/с}^2 ).
Подставляя значения, получаем:
[
F_{\text{ускорение}} = 1 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{Н}
]
Вес тела в лифте: это эффективная сила, с которой тело давит на пол лифта. Она равна сумме гравитационной силы и силы, вызванной ускорением лифта, поскольку обе силы направлены в одну сторону (вверх):
[
F{\text{вес}} = F{\text{гравитационная}} + F_{\text{ускорение}} = 10 \, \text{Н} + 10 \, \text{Н} = 20 \, \text{Н}
]
Таким образом, вес тела в лифте равен 20 Ньютонов.