Дз по физике Динамометр с грузом массой 500 г подвесили к потолку движущегося лифта. Динамометр показал значение 10 Н. Определите, куда направлено ускорение лифта относительно Земли и его значение по модулю. Ускорение свободного падения принять 10 м/с2
Чтобы определить, куда направлено ускорение лифта и его значение, воспользуемся формулой для силы, действующей на груз, находящийся в лифте. В данном случае, если динамометр показывает 10 Н, то это сила натяжения ( T ).
Сначала найдем силу тяжести ( F_g ) на груз:
[ F_g = m \cdot g ]
где ( m = 0.5 \, \text{кг} ) (500 г) и ( g = 10 \, \text{м/с}^2 ).
Чтобы определить, куда направлено ускорение лифта и его значение, воспользуемся формулой для силы, действующей на груз, находящийся в лифте. В данном случае, если динамометр показывает 10 Н, то это сила натяжения ( T ).
Сначала найдем силу тяжести ( F_g ) на груз:
[
F_g = m \cdot g
]
где ( m = 0.5 \, \text{кг} ) (500 г) и ( g = 10 \, \text{м/с}^2 ).
Подставим значения:
[
F_g = 0.5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 5 \, \text{Н}
]
Теперь запишем уравнение для силы натяжения в зависимости от ускорения лифта ( a ):
Если лифт движется вниз с ускорением ( a ), то согласно второму закону Ньютона:
[
T = F_g - m \cdot a
]
Подставим известные значения:
[
10 \, \text{Н} = 5 \, \text{Н} - 0.5 \, \text{кг} \cdot a
]
Решим уравнение относительно ( a ):
[
10 \, \text{Н} - 5 \, \text{Н} = -0.5 \, \text{кг} \cdot a
]
[
5 \, \text{Н} = -0.5 \, \text{кг} \cdot a
]
Теперь найдем ( a ):
[
a = -\frac{5 \, \text{Н}}{0.5 \, \text{кг}} = -10 \, \text{м/с}^2
]
Знак минус указывает на то, что ускорение направлено вверх относительно Земли, в то время как ускорение свободного падения направлено вниз.
Таким образом, лифт движется вверх с ускорением ( 10 \, \text{м/с}^2 ).