а)Рассмотрим силы, действующие на человека в лифте. Это сила тяжести mg, сила нормальной реакции опоры N. Проведём ось в ту же сторону, что и ускорение. Запишем второй закон ньютона для этого случая:
mg + N = ma
в проекциях на ось это будет выглядеть как:
N - mg = ma
N = mg + ma = m(g + a)
По 3 закону Ньютона сила реации опры по модулю равна весу:
P = N = m(g+a) = 70(10 + 1) = 70 * 11 = 770 Н
Кстати сказать, в данном случае ускорение направлено вверх, что указывает на то, что лифт разгонялся, а не на то, что он двигался вверх
б)Ускорение направлено вниз. Это означает, что лифт замедлял свою скорость, то ес ть тормозил. На человека в кабине действуют те же силы.
Направим ось y по направлению ускорения, то есть вниз. Запишем второй закон Ньтона в векторной форме:
N + mg = ma
mg - N = ma
N = mg - ma = m(g - a)
P = N - по закону Ньютона.
P = m(g - a) = 70 * 9 = 630 H
Пусть масса мальчика m1, масса лодки m2, начальная скорость мальчика v1, конечная v1' = 1 м/с, начальная скорость лодки v2, конечная - v2' Тогда по условию v2 = 0. Нужно найти v2'.
Сначала нарисуем рисунок. На нём я покажу направление всех скоростей.
Мы знаем, что по закону сохранения импульса сумма импульсов системы тел(в данном случаи мальчика и лодки) до взаимодействия равна сумме импульсов системы тел после взаимодействия. Запишем импульс мальчика и лодки до взаимодействия:
p = (m1+m2)v1, так как вначале мальчик и ложка представляли собой единое тело с общей массой m1 + m2 и единой скоростью. Назову её v, тогда
p = (m1 + m2)v
Сумма импульсов после взаимодействия:
p' = m1v1' + m2v2'
По закону сохранения импульса:
p = p'
(m1 + m2)v = m1v1' + m2v2'
Спроецируем данное уравнение на ось x согласно рисунку:
0 = m1v1' - m2v2'
Начальный импульс равен 0, так как лодка, а значит и мальчик изначально находились в покое.
Из этого уравнения выразим v2' - искомую величину.
m2v2' = m1v1'
v2' = m1v1' / m2
v2' = 50 * 1 / 100 = 50/100 = 0.5 м/c
