Человек в лифте

Модель позволяет изменять величину и знак ускорения лифта. Выводятся значения скорости, времени движения, рассчитывается перегрузка. Показаны силы тяжести и реакции опоры. Обратите внимание, что в данной модели при достижении лифтом некоторой максимальной скорости он начинает двигаться равномерно. Также можно обратить внимание учащихся на то, что в данной модели человек не рассматривается как материальная точка, поэтому силы приложены не к центру тела.

Весом тела называют силу, с которой тело действует вследствии притяжения к Земле на опору или подвес. При этом система отсчета, связанная с Землей, приближенно считается инерциальной. Если тело лежит на неподвижном столе, то сила веса – это упругая сила давления тела на стол, равная по модулю силе тяжести mg. Но сила тяжести и вес приложены к разным телам.

Понятие веса может быть обобщено на случай ускоренного движения опоры и подвеса. В этом случае весом тела, по-прежнему, называют силу, действующую со стороны тела на опору или подвес, но теперь вес тела может существенно отличаться от силы тяжести как по модулю, так и по направлению.

Компьютерная модель иллюстрирует понятие веса на примере человека в ускоренно движущемся лифте. В общем случае, если лифт движется с ускорением , то вес человека будет равен

Из этой формулы видно, что если ускорение лифта (свободное падение лифта), то наступает состояние невесомости Если ускорение лифта направлено вниз и по модулю превышает g, то вес человека изменяет знак, и он оказывается прижатым к потолку лифта.

Ускорения лифта, реализуемые в данной компьютерной модели чисто условны. Реальные лифты при старте и торможении движутся с ускорением значительно меньшим по модулю ускорения свободного падения.