Инструкция
1
Как известно, третий закон Ньютона гласит: «Сила действия равна силе противодействия». То есть в вашем случае та сила, с которой тело действует на опору или подвес, должна быть равна силе реакции этой опоры или подвеса. Предположим, какое-либо тело массой m находится на неподвижной опоре. В данном случае, сила реакции опоры N численно равна силе тяжести тела (его весу). Следовательно, вес равен gm.
2
А если бы опора не была неподвижна? Вот характерный пример: человек зашел в лифт, нажал кнопку вышерасположенного этажа. Лифт поехал вверх, и человеку сразу показалось, будто его тело стало тяжелее. Почему так происходит? В кабине лифта находится тело массой m. Оно стало двигаться вверх с ускорением a. При этом сила реакции опоры (пола кабины лифта) равна N. Чему равен вес тела?
3
Согласно второму закону Ньютона, любая сила, действующая на тело, может быть представлена, как произведение величин массы этого тела и ускорения, с которым оно движется. При движении вертикально вверх, с учетом того, что векторы ускорений g и a направлены в противоположные стороны, получается: mg + N = ma, или mg + ma = N. Отсюда следует, что N = m(g+a). А поскольку вес Р численно равен реакции опоры N, то в этом случае: P = m(g+a).
4
Из вышеуказанной формулы легко понять, почему при движении в лифте вверх человеку кажется, будто он стал тяжелее. Разумеется, чем больше будет ускорение a, тем больше будет и вес тела Р. А если лифт будет двигаться не вверх, а вниз? Рассуждая точно таким же образом, вы получите формулу: N = m(g – a), то есть, вес Р = m(g-a). Нетрудно понять, почему при движении вниз человеку кажется, будто он стал легче. И чем больше ускорение a, тем меньше будет вес тела.
5
А что произойдет, если ускорение a практически сровняется с ускорением свободного падения g? Тогда возникнет состоянии невесомости, хорошо знакомое космонавтам. Ведь тогда вес тела P = m(g-g) = 0.