Toenemende massa bij lift.

Alex stelde deze vraag op 19 november 2013 om 21:43.

Hoi,

In natuurkunde overal deel 3 vwo hoofdstuk 'Wetten van Newton' kwam ik bij het maken van de vragen tegen een moeilijke opdracht vind ik zelf. Dit is hem:

Een man met een massa van 80 kg staat in een lift op een weegschaal. De lift begint omhoog te gaan en tot ijn verbazing ziet hij dat de weegschaal 81 kg aanwijst.

a) Geef met het begrip 'traagheid' een verklaring.

b) Voorspel wat er gebeurt als de lift even later tot stilstad komt.

 

Ik kan hier echt niet uitkomen en ben al echt heel lang aan het proberen en verschillende dingen aan het uitproberen.

Zou ik hiermee hulp kunnen krijgen?

Groetjes en bedankt voor het lezen.

Reacties

Jan op 19 november 2013 om 22:48

Dag Alex,

Laten we voor het gemak de valversnelling op het aardoppervlak even op g=10 m/s² afronden.

Op die weegschaal staat wel een schaalverdeling in kilogrammen, maar dat ding meet geen massa, dat ding meet de (zwaarte)kracht die op de liftganger wordt uitgeoefend. Stuur de liftganger met zijn weegschaaltje naar de maan, en daar zal dat ding maar ongeveer 14 kg meer aanwijzen. Onzin, want de massa van de liftganger zal niet sterk veranderen door die maanreis. De aantrekkingskracht op de maan is echter maar eenzesde van die op aarde. 

De man staat dus op een krachtmeter, en eigenlijk moet er op zo'n weegschaal een gewicht (NB, da's dus iets anders dan massa) in newtons vermeld staan. De liftganger heeft aan het aardoppervlak dus een gewicht van Fz = m·g = ca 800 N. 

Je zou diezelfde weegschaal dus ook verticaal achterop een auto kunnen plakken, en dan via die weegschaal de kracht meten die je nodig hebt om al duwend die auto een zekere versnelling te geven. 

En dat is wat er in die lift gebeurt. Als die lift start, dan moet de man erin door de liftvloer omhoog versneld worden. Behalve de zwaartekracht op de man meet je op zo'n moment dus ook de kracht die nodig is om die man net zo sterk te versnellen als die liftkooi. Als de lift eenmaal met een constante snelheid stijgt en de versnelling dus weer 0 m/s² is geworden meet de krachtmeter weer gewoon 800 N.

En nou mag je zelf bedenken wat er gebeurt als die stijgende lift een paar verdiepingen hoger weer moet afremmen om tot stilstand te komen. 

Groet, Jan

Theo op 19 november 2013 om 23:07

Jan is me te vlug af terwijl ik zocht naar een tekening die ik al eens eerder maakte bij dit probleem. 

Zoals Jan aangeeft is bij elke versnelling (als de lift van stilstand tot een eindsnelheid komt, a = Δv/Δt) een kracht te vinden, ter grootte F = m.a

Als de lift begint omhoog te gaan dan is er even een extra kracht omhoog (normaalkracht > gewicht) . Daarna gaat de lift met vaste snelheid verder (geen versnelling, geen kracht, blijft alleen weer je gewicht en de normaalkracht van de weegschaal in tegengestelde richting over  normaalkracht = gewicht).
Vlak voor aankomst remt de lift af tot stilstand. Dan is er weer een (negatieve) versnelling. Je lichaam beweegt aanvankelijk met de liftsnelheid door en "vliegt" van de weegschaal af. Die meet een lagere kracht (normaalkracht < gewicht).

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)