Номер 373, страница 85 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Дано:

$a = 2,0 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$
$m = 6,0 \text{ кг}$

Найти:

$P$ - ?

Решение:

Сила, с которой коробка действует на пол кабины, называется весом тела ($P$). Согласно третьему закону Ньютона, эта сила по модулю равна силе нормальной реакции опоры ($N$), действующей на коробку со стороны пола, и направлена противоположно ей. Таким образом, $P = N$.

Для нахождения силы $N$ запишем второй закон Ньютона для коробки. Выберем инерциальную систему отсчета, связанную с Землей, и направим ось координат $OY$ вертикально вверх. Ускорение лифта $a$ также направлено вверх.

На коробку действуют две силы:

1. Сила тяжести $F_т = mg$, направленная вертикально вниз.

2. Сила нормальной реакции опоры $N$, направленная вертикально вверх.

Второй закон Ньютона в векторной форме: $\vec{F_т} + \vec{N} = m\vec{a}$.

В проекции на ось $OY$ уравнение примет вид:

$N - mg = ma$

Отсюда выразим силу нормальной реакции опоры:

$N = mg + ma = m(g + a)$

Следовательно, вес коробки (сила, с которой она давит на пол) равен:

$P = N = m(g + a)$

Примем ускорение свободного падения $g \approx 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$. Подставим числовые значения:

$P = 6,0 \text{ кг} \cdot (10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} + 2,0 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}) = 6,0 \text{ кг} \cdot 12 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 72 \text{ Н}$

Ответ:

72 Н.