profitgroup51

20.10.2021

Как изменится давление человека на пол кабины лифта , если лифт начнёт с ускорением двигаться вверх?

Физика

Ответить

Ответы

Ермакова Ирина674

20.10.2021

Наверное останеться тем же

ilyxa08

20.10.2021

На полюсе 9,82 Н

на экваторе 9,79 Н

Примечание: Мои результаты несколько отличаются от фактических (9,83 и 9,78 соответственно) потому-что Земля была принята в расчетах за шар, а не за геоид.

Объяснение:

Вычислим сначала "чистое" ускорение свободного падения, рассмотрев землю как неподвижный шар, это, кстати, совпадет со значением ускорения свободного падения на полюсах.

Сила тяжести сообщает телу ускорение свободного падения, запишем второй закон Ньютона

$mg=G\frac{mM}{R^2}$

$g=G\frac{M}{R^2}$

Масса Земли М=5,972*10²⁴ кг, а радиус (да, земля геоид, пренебрежем этим) R=6,371*10⁶ м.

Тогда, ускорение свободного падения на полюсе

$g=6.674*10^-^1^1\frac{5.972*10^2^4}{(6.371*10^6)^2}=9.82$ м/с²

На экваторе, кроме силы тяжести, возникает фиктивная сила инерции, обусловленная суточным вращением Земли и ускорение свободного падения уменьшится на величину центростремительного ускорения

$g'=g-a_c=g-\frac{v^2}{R}$

Скорость вращения точек экватора легко найти

$v=\frac{C}{T}=\frac{2\pi R}{T} =\frac{2*3.14*6.371*10^6}{24*3600}=463$ м/с

Значит, ускорение свободного падения на экваторе

$g'=9.82-\frac{463^2}{6.371*10^6} =9.79$ м/с²

Осталось самое простое - посчитать вес тела массой 1 кг. Фактически он будет принимать те же числовые значения, что и ускорения. На полюсе тело массой 1 кг будет весить 9,82 Н, а на экваторе 9,79 Н.

Pervosha

20.10.2021

Попытаюсь решить.

1. Сразу ясно, что частица находится в параболической потенциальной яме, в таких условиях она является гармоническим осциллятором.

Функция Лагранжа для такой частицы

$L=E_k-U(x)=\frac{m}{2}\frac{dx}{dt}-\frac{m\omega ^2x^2}{2}$

Уравнение Эйлера-Лагранжа

$m\frac{d^2x}{dt^2}+\nabla U=0$

$m\frac{d^2x}{dt^2}+m\omega^2x=0$

$\frac{d^2x}{dt^2}+\omega^2x=0$ - классическое уравнение гармонического осциллятора, о чем было сказано в начале.

Его общее решение

$x(t)=Asin(\omega t+\phi_0)$

Решим задачу Коши для указанных условий (примем начальную фазу для простоты за ноль)

1) Начальное положение частицы - положение равновесия, но есть отличная от нуля начальная скорость x_0'

$\frac{dx(0)}{dt} =x_0'$

$A\omega cos(\omega *0)=x'_0$

$A=\frac{x_0'}{\omega}$

Частное решение $x(t)=\frac{x_0'}{\omega}sin(\omega t)$

2) Здесь наоборот, частица выведена из положения равновесия, но не имеет начальной скорости, значит амплитуда сходу будет равна x_0 , а частное решение будет иметь вид

$x(t)=x_0sin(\omega t)$

2) Момент инерции вычисляется как интеграл следующего вида

$J=\int\ {r^2} \, dm=\int\ {\rho r^2} \, dV$

Где dV - объем цилиндрического коаксиального слоя толщиной dr

$dV=2\pi Hrdr$

Окончательно

$J=\int\limits^R_0 {(2\pi\rho Hr^3)} \, dr= 2\pi \rho H \int\limits^R_0 {r^3} \, dr =2\pi \rho H \frac{r^4}{4}|_0^R=\frac{1}{2}\pi \rho HR^4$

Центростремительное ускорение по внешнему радиусу тора должно совпасть с g₀

$\omega ^2R=g_0$

Требуемая угловая частота вращения

$\omega=\sqrt{\frac{g_0}{R} }$

Период обращения

$T=\frac{2\pi }{\omega} =2\pi \sqrt{\frac{R}{g_0} }=2\pi \sqrt{\frac{32}{g_0} }$

Частота обращения

$n=\frac{1}{T}=\frac{1}{2\pi } \sqrt{\frac{g_0}{32} }$ .

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Как изменится давление человека на пол кабины лифта , если лифт начнёт с ускорением двигаться вверх?

Как изменится давление человека на пол кабины лифта , если лифт начнёт с ускорением двигаться вверх?

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Какой буквой обозначается толщина слоя

Постройте траекторию движения тела на координатной плоскости ху по координатам точек а(1; 1)в(2; 2)с(3; 3)д(4; 4)

Конденсатор электр сыйымдылығы

С ФИЗИКОЙ, 8 КЛАСС Начертите эти номера ответ прям с фотографией

Решите : w'0(начальная скорость) = 0w(скорость) = 15м/сs = 60ма - ? t - ?

8 физика класс 22 жаттығу

10 второй закон ньютона (сложная ) мальчик массой 50 кг скатившись с горки на санках проехал до остановки 20 м за время 10 секунд. чему равна сила трения?

Чому дорівнює швидкість частинки якщо її кінетична енергія дорівнює 1, 5mc^2

чим можна пояснити втрату енергії а- в- частинками та у- променями під час її руху у повітрі

Как изменится давление человека на пол кабины лифта , если лифт начнёт с ускорением двигаться вверх?

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Какой буквой обозначается толщина слоя

Постройте траекторию движения тела на координатной плоскости ху по координатам точек а(1; 1)в(2; 2)с(3; 3)д(4; 4)

Конденсатор электр сыйымдылығы ​

С ФИЗИКОЙ, 8 КЛАСС Начертите эти номера ответ прям с фотографией

Решите : w'0(начальная скорость) = 0w(скорость) = 15м/сs = 60ма - ? t - ? ​

8 физика класс 22 жаттығу​

10 второй закон ньютона (сложная ) мальчик массой 50 кг скатившись с горки на санках проехал до остановки 20 м за время 10 секунд. чему равна сила трения?

Чому дорівнює швидкість частинки якщо її кінетична енергія дорівнює 1, 5mc^2

чим можна пояснити втрату енергії а- в- частинками та у- променями під час її руху у повітрі​

Конденсатор электр сыйымдылығы

Решите : w'0(начальная скорость) = 0w(скорость) = 15м/сs = 60ма - ? t - ?

8 физика класс 22 жаттығу

чим можна пояснити втрату енергії а- в- частинками та у- променями під час її руху у повітрі