Hvad er accelerationen af ​​en elevator, hvis en studerende står i badeværelseskalaen i, og skalaer læser 836 Newtons bevæger sig opad?

forståelse af koncepterne

* vægt: Tyngdekraften, der virker på en objekts masse (W =mg, hvor M er masse og G er acceleration på grund af tyngdekraften).

* Normal kraft: Kraften udøvet af en overflade vinkelret på det objekt, der er i kontakt med det. I dette tilfælde giver skalaen den normale kraft.

* nettokraft: Summen af ​​alle kræfter, der virker på et objekt.

* Newtons anden lov: Nettokraften på et objekt er lig med dens masse gange dens acceleration (F_NET =MA).

Løsning

1. Identificer kræfterne:

* vægt (W): Dette er kraften på grund af tyngdekraften, der virker på den studerende. Vi kender ikke den studerendes masse, men vi kan udtrykke den som W =mg.

* normal kraft (n): Dette er den kraft, skalaen læser, som er 836 N.

* Nettekraft (F_NET): Dette er forskellen mellem den normale kraft og vægten, da de virker i modsatte retninger. F_net =n - W.

2. Anvend Newtons anden lov:

* F_net =ma

* N - w =Ma

* N - mg =ma

3. Løs for acceleration (a):

* a =(n - mg) / m

4. Vi er nødt til at finde den studerendes masse (M). Vi kan bruge den studerendes vægt (w =mg) og accelerationen på grund af tyngdekraften (g =9,8 m/s²) til at finde massen:

* m =w / g

Da vi ikke har den studerendes vægt, kan vi ikke beregne den nøjagtige acceleration. Vi kan dog udtrykke accelerationen med hensyn til vægten (W):

1.

* a =(n - (w/g) * g)/(w/g)

* a =(n - w) / (w / g)

* a =(n - w) * g / w

Derfor er accelerationen af ​​elevatoren (n - w) * g / w, hvor:

* N =836 n (normal kraft)

* W =den studerendes vægt i Newton

* g =9,8 m/s² (acceleration på grund af tyngdekraften)

For at finde den nøjagtige acceleration har du brug for den studerendes vægt.