エレベーター内の体重計(地上から見る)
着眼点体重計の目盛りは垂直抗力 N。上向きに加速すれば N>mg、下向きに加速すれば N<mg。
ma=N-mg
(上向きを正にとる)
慣性力を使う考え方は「円運動・慣性力」の単元で。どちらで解いても同じ答えになる。
例題
1
質量 50\ \mathrm{kg} の人が、上向きに 2.0\ \mathrm{m/s^2} で加速しているエレベーターの中で体重計に乗っている。体重計が人を押す力を求めよ。g=9.8\ \mathrm{m/s^2} とする。
解答
50\times2.0=N-50\times9.8 より N=50\times11.8=590
5.9\times10^2\ \mathrm{N}
5.9\times10^2\ \mathrm{N}
注意「上昇している」と「上向きに加速している」は別。上昇しながら減速していれば加速度は下向き。
確認問題
1
同じ人が、下向きに 2.0\ \mathrm{m/s^2} で加速しているエレベーターにいるときは。
答え
N=50\times(9.8-2.0)=390 より 3.9\times10^2\ \mathrm{N}