Чтобы определить модуль силы натяжения троса для лифта в различных сценариях, нам нужно использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение ).
а) Лифт поднимается с ускорением , направленным вверх
При подъеме с ускорением вверх на лифт действуют две основные силы:
- Сила натяжения троса ), направленная вверх.
- Сила тяжести ), направленная вниз.
Согласно второму закону Ньютона, сумма этих сил должна равняться произведению массы лифта на его ускорение:
Подставляем известные значения:
б) Лифт опускается с ускорением , направленным вниз
При опускании с ускорением вниз на лифт также действуют две основные силы:
- Сила натяжения троса ), направленная вверх.
- Сила тяжести ), направленная вниз.
Согласно второму закону Ньютона, сумма этих сил должна равняться произведению массы лифта на его ускорение, но поскольку ускорение направлено вниз, уравнение будет выглядеть так:
Подставляем известные значения:
в) Лифт поднимается с постоянной скоростью
Когда лифт поднимается с постоянной скоростью, его ускорение равно нулю ). В этом случае сумма сил должна быть равна нулю, так как нет изменения скорости:
Подставляем известные значения:
Таким образом, модули силы натяжения троса в различных сценариях равны:
а)
б)
в)