Вес человека определяется силой, с которой он давит на опору, в данном случае на пол лифта. В условиях, когда лифт поднимается с ускорением, вес будет отличаться от обычного веса в состоянии покоя.
Вес (N) можно определить с помощью второго закона Ньютона, который утверждает, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела (m) на его ускорение (a). Когда человек находится в лифте, на него действуют две основные силы:
- Сила тяжести (mg), направленная вниз.
- Реакция опоры (N), направленная вверх.
Если лифт поднимается с ускорением (a), то эта реакция опоры изменится. Учитывая направление движения лифта, ускорение лифта будет также направлено вверх.
Суммарная сила, действующая на человека в лифте, будет равна:
[ N - mg = ma ]
Где:
- ( N ) — реакция опоры (вес человека в лифте),
- ( m ) — масса человека,
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- ( a ) — ускорение лифта.
Рассчитаем вес человека:
[ N = mg + ma ]
Подставим значения:
[ N = 60 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 + 60 \, \text{кг} \cdot 0.5 \, \text{м/с}^2 ]
Выполним вычисления:
[ N = 60 \cdot 9.81 + 60 \cdot 0.5 ]
[ N = 588.6 + 30 ]
[ N = 618.6 \, \text{Н} ]
Таким образом, вес человека массой 60 кг, поднимающегося в лифте с ускорением 0.5 м/с², составляет 618.6 Н (ньютонов).