• вначале, когда человек в лифте поднимался вверх с ускорением a = v/t, вес человека P1 определялся выражением m (g + a), т.е. относительно результата на земле его вес увеличился
• затем, когда лифт начал тормозить с ускорением a = -v/t, вес человека P2 определялся выражением m (g - a), т.е. относительно результата на земле его вес уменьшился
○ соответственно, ответ на вопрос задачи P1/P2 = (g + a)/(g - a) = 11/9
◘ поясню, как мы получили выражения весов. они находятся из уравнения динамики для человека. рассмотрим первый случай
○ N - mg = ma
○ N = m (g + a)
(сила нормальной реакции опоры N равна по 3 закону Ньютона весу)
Дано ρ1=1000 кг/м³ (плотность воды) ρ2=800 кг/м³ (плотность спирта) ρ3=13600 кг/м³ (плотность ртути) h1=0.8 м (высота воды) h2=0.15 м (высота спирта)
h3-? (высота (разность уровней) ртути)
Решение Очевидно, что вода давит сильнее, чем спирт. Поэтому в колене, где находится вода, уровень ртути будет ниже, чем в колене, где спирт. Мысленно (вы можете на рисунке) проведем через точку соприкосновения воды с ртутью горизонтальную линию. Эта линия пересечет другое колено , и давления на этих уровнях и в первом и во втором коленах будут одинаковыми: р1=р2 В первом колене давит только вода, во втором колене давит ртуть и спирт: ρ1gh1=ρ2gh2+ρ3gh3 <---> ρ1h1=ρ2h2+ρ3h3 , отсюда h3: h3=(ρ1h1-ρ2h2)/ρ3=(1000*0.8-800*0.15)/13600=0.05 м=5 см
• затем, когда лифт начал тормозить с ускорением a = -v/t, вес человека P2 определялся выражением m (g - a), т.е. относительно результата на земле его вес уменьшился
○ соответственно, ответ на вопрос задачи P1/P2 = (g + a)/(g - a) = 11/9
◘ поясню, как мы получили выражения весов. они находятся из уравнения динамики для человека. рассмотрим первый случай
○ N - mg = ma
○ N = m (g + a)
(сила нормальной реакции опоры N равна по 3 закону Ньютона весу)
ρ1=1000 кг/м³ (плотность воды)
ρ2=800 кг/м³ (плотность спирта)
ρ3=13600 кг/м³ (плотность ртути)
h1=0.8 м (высота воды)
h2=0.15 м (высота спирта)
h3-? (высота (разность уровней) ртути)
Решение
Очевидно, что вода давит сильнее, чем спирт. Поэтому в колене, где находится вода, уровень ртути будет ниже, чем в колене, где спирт. Мысленно (вы можете на рисунке) проведем через точку соприкосновения воды с ртутью горизонтальную линию. Эта линия пересечет другое колено , и давления на этих уровнях и в первом и во втором коленах будут одинаковыми:
р1=р2
В первом колене давит только вода, во втором колене давит ртуть и спирт:
ρ1gh1=ρ2gh2+ρ3gh3 <---> ρ1h1=ρ2h2+ρ3h3 , отсюда h3:
h3=(ρ1h1-ρ2h2)/ρ3=(1000*0.8-800*0.15)/13600=0.05 м=5 см
ответ: h3=5 см