Question

Решить с объяснением: 1. человек стоит на напольных весах. внезапно он приседает. как изменится во время приседания показание весов? 2. с каким ускорением надо поднимать гирю, чтобы ее вес увеличился вдвое? с каким ускорением надо опускать гирю, чтобы ее вес уменьшился вдвое?

Answer 1

1) приседание - изменение формы человека, причем не настолько быстрое что ноги отрываются от земли. точка опоры остается на месте и сила реакции опоры существует (не пропадает). под действием силы тяжести mg и силы реакции опоры N центр масс ускоренно двигается, сначала ускорение направлено вниз, потом вверх, потом опять вниз. - это за одно полное приседание с подъемом.
вес человека по модулю равен силе реакции опоры
ma=mg-N
N=m(g-a)
P=N=m(g-a)
- в момент начала приседания ускорение положительно и вес уменьшается (становится меньше чем mg)
- в нижней точке ускорение отрицательно и вес увеличивается (становится больше чем mg)
- при возврате к исходной точке ускорение положительно и вес опять уменьшается (становится меньше чем mg)

2)
начальный вес гири численно равен силе тяжести P=mg
при ускоренном подъеме под действием силы N гиря движется ускоренно
ma = N - mg
N = m(a+g)
вес гири численно равен силе реакции опоры и может быть равен удвоенному начальному весу если
P=N = m(a+g)=2*mg
(a+g)=2*g
a=g если гирю поднимать вверх с ускорением, равным по модулю ускорению свободного падения

начальный вес гири численно равен силе тяжести P=mg
при ускоренном опускании под действием силы N гиря движется ускоренно
ma = mg-N
N = m(g-a)
вес гири численно равен силе реакции опоры и может быть равен половине начального веса если
P=N = m(g-a)=mg/2
(g-a)=g/2
a=g/2 если гирю опускать вниз с ускорением, равным по модулю половине ускорения свободного падения

Answer 2

1) в момент начала приседание ускорение центра тяжести направлено вниз
поэтому P=m*g-m*a - вес тела уменьшается ( весы покажут уменьшение веса)
при окончании приседания скорость уменьшается значит ускорение направлено вверх и вес P=m*g+ma ( весы покажут увеличение веса)

2) дано P1=2*Po   a1= ?

P1=Po+m*a1
a1=m*g/m=g=10 м/с2 - ускорение вверх

P2=Po/2
Po/2=Po-m*a2
a2=m*g/2*m=g/2=5 м/с2 - вниз