Коэффициент перегрузки
Коэффициент перегрузки показывает, во сколько раз вес тела при ускоренном движении отличается от его обычного веса. Если коэффициент больше 1, человек испытывает перегрузку; если он равен 0, наступает невесомость.
Чтобы понять смысл коэффициента, сначала изучают вес тела при ускоренном движении. При движении вверх с ускорением опора действует на человека сильнее, поэтому \(P>mg\) и \(n>1\). При движении вниз с ускорением опора действует слабее, поэтому \(P<mg\) и \(n<1\).
Для лифта, ускоряющегося вертикально, величина коэффициента зависит от направления ускорения. При ускорении вверх \(n=1+\frac{a}{g}\), а при ускорении вниз \(n=1-\frac{a}{g}\), если тело не отрывается от пола. При равномерном движении \(a=0\), поэтому \(n=1\) — это обычный вес, как на странице о весе тела в покое.
Лифт начинает двигаться вверх с ускорением \(a=2\ м/с^2\). При \(g\approx10\ м/с^2\) коэффициент перегрузки равен \(n=1+\frac{2}{10}=1{,}2\). Человек давит на пол в 1,2 раза сильнее обычного: его кажущийся вес увеличился на 20%.
Коэффициент перегрузки не означает, что масса тела стала больше: масса и сила тяжести не изменяются. Меняется вес — сила, с которой тело действует на опору или подвес. При свободном падении, когда тело и опора ускоряются одинаково, опора не давит на тело: \(P=0\) и \(n=0\). Это состояние называют невесомостью, а не «нулевой силой тяжести».
Лифт движется вверх равномерно. Чему равен коэффициент перегрузки?
Главное
- Коэффициент перегрузки — это отношение кажущегося веса к обычному: \(n=\frac{P}{mg}\).
- При ускорении вверх \(n>1\), при ускорении вниз \(n<1\), а при невесомости \(n=0\).
- Коэффициент изменяет кажущийся вес, но не массу тела и не силу тяжести.