Дано:
- масса мужчины m = 70 кг.
- ускорение свободного падения g = 9,81 м/с².
Найти:
силу, действующую на мужчину в различных ситуациях.
Решение:
а) Мужчина поднимается при равномерном прямолинейном движении.
В этом случае сила, действующая на мужчину, равна его весу:
F = m * g.
Подставим значения:
F = 70 * 9,81 ≈ 686,7 Н.
б) Мужчина спускается при равномерном прямолинейном движении.
Ситуация аналогична первому пункту: сила также равна весу:
F = m * g.
Подставим значения:
F = 70 * 9,81 ≈ 686,7 Н.
в) Мужчина спускается с ускорением 3 м/с².
В этом случае необходимо учитывать результирующее ускорение:
a = g - 3 (так как направлено вниз).
Сила будет равна:
F = m * (g - a).
Подставим значения:
F = 70 * (9,81 - 3) = 70 * 6,81 ≈ 476,7 Н.
г) Мужчина спускается с одинаковым ускорением (например, равным g).
Если ускорение равно g, то мужчина не испытывает силы от опоры:
F = 0 Н.
д) Если ломается кабель и лифт падает свободно.
При свободном падении вся система (лифт + мужчина) падает с ускорением g, следовательно, сила, действующая на мужчину также равна нулю:
F = 0 Н.
Ответ:
а) Сила при поднимании: примерно 686,7 Н.
б) Сила при спуске: примерно 686,7 Н.
в) Сила при спуске с ускорением 3 м/с²: примерно 476,7 Н.
г) Сила при спуске с ускорением g: 0 Н.
д) Сила при свободном падении: 0 Н.