Какова суммарная сила, действующая на кабину лифта, поднимающегося по тросу массой m=150 кг и с силой упругости F=2,0

Ivanovich

51

Хорошо, давайте разберем эту задачу по шагам.

Суммарная сила, действующая на кабину лифта, будет равна сумме силы тяжести и силы упругости.

1. Сила тяжести - это сила, с которой Земля притягивает кабину. Ее можно рассчитать, умножив массу кабины на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения обычно обозначается символом $g$ и примерно равно 9,8 м/с${}^2$. Так что, чтобы найти силу тяжести, используем формулу:

$$F_{\text{тяж}}=m\cdot g$$

где $F_{\text{тяж}}$ - сила тяжести, $m$ - масса кабины, $g$ - ускорение свободного падения.

Подставим значения: $m=150\text{кг}$ и $g=9,8{\text{м/с}}^2$.

$$F_{\text{тяж}}=150\text{кг}\cdot 9,8{\text{м/с}}^2$$

$$F_{\text{тяж}}=1470\text{Н}$$

Таким образом, сила тяжести, действующая на кабину, равна 1470 Н.

2. Сила упругости - это сила, действующая на кабину со стороны троса, противостоящая ее движению вверх. Значение силы упругости в данной задаче равно 2,0 кН или $2,0\cdot {10}^3$ Н. Обозначим ее как $F_{\text{упр}}$.

Теперь мы можем найти суммарную силу, действующую на кабину лифта, сложив силу тяжести и силу упругости:

$$F_{\text{сум}}=F_{\text{тяж}}+F_{\text{упр}}$$

$$F_{\text{сум}}=1470\text{Н}+2,0\cdot {10}^3\text{Н}$$

$$F_{\text{сум}}=3470\text{Н}$$

Таким образом, суммарная сила, действующая на кабину лифта, равна 3470 Н.

Изображение сил на кабину лифта можно представить следующим образом:

$$\begin{gathered} {\overrightarrow{F}}_{\text{тяж}}\uparrow \\ {\overrightarrow{F}}_{\text{сум}}\uparrow \\ {\overrightarrow{F}}_{\text{упр}}\downarrow \end{gathered}$$

Где $\uparrow$ обозначает силу, направленную вверх, а $\downarrow$ - силу, направленную вниз.

3. Что касается вопроса о равномерном движении кабины лифта, то при заданных условиях сила упругости больше силы тяжести. Это значит, что кабина лифта будет подниматься с ускорением. Равномерное движение кабины лифта не происходит.

Надеюсь, эта информация ясна и понятна. Если возникнут еще вопросы, пожалуйста, обращайтесь!