Человек массой 88 кг стоит на напольных пружинных весах в лифте. Лифт двигается с ускорением 0,3 м/с2, направленным вверх. В этот момент весы показывают массу.
88 кг
больше 88 кг
меньше 88 кг
Чтобы понять, что происходит с весами в лифте, сначала давайте вспомним, как работает сила гравитации и как лифт влияет на человека.
1. **Сила тяжести**: Сила тяжести (или вес) человека может быть рассчитана по формуле:
\[
F = m \cdot g
\]
где \( F \) — сила тяжести, \( m \) — масса человека (в нашем случае 88 кг), \( g \) — ускорение свободного падения, которое примерно равно \( 9,8 \, \text{м/с}^2 \).
Рассчитаем силу тяжести:
\[
F = 88 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 862,4 \, \text{Н}
\]
Это означает, что когда человек стоит неподвижно на весах, они показывают его вес как 88 кг.
2. **Ускорение лифта**: Теперь учитываем, что лифт движется вверх с ускорением \( a = 0,3 \, \text{м/с}^2 \). Когда лифт ускоряется вверх, на человека дополнительно действует сила, связанная с ускорением лифта.
3. **Общая сила**: В этом случае на человека действуют две силы:
- Сила тяжести, направленная вниз (это 862,4 Н, как мы посчитали выше).
- Сила, связанная с ускорением лифта, направленная вверх. Она может быть рассчитана по той же формуле:
\[
F_{\text{вверх}} = m \cdot a = 88 \, \text{кг} \cdot 0,3 \, \text{м/с}^2 = 26,4 \, \text{Н}
\]
4. **Результирующая сила**: Чтобы узнать, как это влияет на показания весов, нужно суммировать эти силы:
\[
F_{\text{рез}} = F_{\text{тяжести}} - F_{\text{вверх}} = 862,4 \, \text{Н} - 26,4 \, \text{Н} = 836 \, \text{Н}
\]
Однако, поскольку весы "чувствуют" нашу массу как результирующую, мы должны учесть, что весы покажут большую силу, когда лифт ускоряется вверх, чем просто сила тяжести.
Если добавить ускорение к силам, то:
\[
F_{\text{показанный}} = F_{\text{тяжести}} + F_{\text{вверх}} = 862,4 \, \text{Н} + 26,4 \, \text{Н} = 888,8 \, \text{Н}
\]
5. **Показания весов**: Теперь нам нужно перевести результирующую силу обратно в "массу", используя ту же формулу, но решая для \( m \):
\[
m_{\text{показанный}} = \frac{F_{\text{показанный}}}{g} = \frac{888,8 \, \text{Н}}{9,8 \, \text{м/с}^2} \approx 90,6 \, \text{кг}
\]
Таким образом, весы покажут значение больше, чем 88 кг.
**Ответ**: весы показывают больше 88 кг.