Какова масса пассажира в лифте, если он движется равноускоренно вверх и проходит расстояние 9 м за время 5
Какова масса пассажира в лифте, если он движется равноускоренно вверх и проходит расстояние 9 м за время 5 с? Вес пассажира при таком движении составляет 660 Н. Определите массу пассажира. При этом ускорение свободного падения равно 10 м/с².
Якорица 10
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы движения и формулу Ньютона для вычисления массы пассажира.Первым шагом нам нужно найти ускорение лифта. Мы знаем, что лифт движется равноускоренно, и у нас есть информация о расстоянии и времени.
Формула, связывающая ускорение, расстояние и время, выглядит следующим образом:
\[ S = ut + \frac{1}{2}at^2, \]
где \( S \) - расстояние, \( u \) - начальная скорость (в данном случае 0), \( a \) - ускорение и \( t \) - время.
Мы знаем, что расстояние \( S = 9 \) метров, время \( t = 5 \) секунд и ускорение \( a \) равно ускорению свободного падения \( 10 \) м/с².
Подставим известные значения в формулу и найдем \( a \):
\[ 9 = 0 \cdot 5 + \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5^2 \]
Расчитывая это, получаем:
\[ 9 = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 25 \]
\[ 9 = 125 \]
Теперь у нас есть ускорение \( a = 125 \) м/с².
Вторым шагом нам нужно определить массу пассажира, используя вес пассажира и ускорение.
Формула Ньютона, связывающая силу \( F \), массу \( m \) и ускорение \( a \), в данном случае выглядит так:
\[ F = ma \]
Мы знаем, что сила (вес пассажира) \( F = 660 \) Ньютона и ускорение \( a = 125 \) м/с².
Подставим известные значения в формулу и найдем \( m \):
\[ 660 = m \cdot 125 \]
Чтобы найти \( m \), разделим обе стороны уравнения на \( 125 \):
\[ m = \frac{660}{125} \]
Разделим числа, чтобы получить окончательный ответ:
\[ m = 5,28 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса пассажира составляет примерно 5,28 килограмма.