Rozwiązane

Człowiek o masie 80 kg stoi na wadze sprężynowej wyskalowanej w niutonach

w windzie poruszającej się w dół z przyspieszeniem 3m/s2.

Jaki ciężar wskazuje waga ? Jaka siła grawitacji działa na ciało człowieka ? Czy jego masa ulega zmianie ?.



Odpowiedź :

Ruch windy.

Waga wskazuje ciężar: 560 N

Siła grawitacji działająca na człowieka w windzie wynosi: 800 N

Masa człowieka w ruchomej windzie nie ulega zmianie.

Waga sprężynowa mierzy ciężar ciała.  

Winda rusza w dół z określonym przyspieszeniem.

Człowiek stojący w windzie naciska na podłogę słabiej niż
w nieruchomej windzie.

Jeżeli ciało porusza się z przyspieszeniem skierowanym w dół to jego ciężar pozornie się zmniejsza. Taki stan nazywamy niedociążeniem.

Na podstawie danych odpowiadamy na pytania:

[tex]m=80kg[/tex]  masa ciała

[tex]a=3\frac{m}{s^2}[/tex]   przyspieszenie windy

[tex]g\approx10\frac{m}{s^2}[/tex]  przyspieszenie grawitacyjne

Jaki ciężar wskazuje waga ?

Siła wypadkowa działając na ciało:

[tex]F_w=F_g-F[/tex]

[tex]F_w=mg-ma=m(g-a)[/tex]

[tex]F_w=80kg*(10\frac{m}{s^2}-3\frac{m}{s^2})[/tex]

[tex]F_w=80kg*7\frac{m}{s^2}=560N[/tex]

Jaka siła grawitacji działa na ciało człowieka ?

[tex]F=m*g[/tex]

[tex]F=80kg*10\frac{m}{s^2}=800N[/tex]

Czy jego masa ulega zmianie ?

Masa nie ulega zmianie. Masa jest niezmienną wielkością fizyczną.