Если мы резко дернем вверх динамометр с подвешенным к нему грузом, то показание динамометра значительно увеличится (рис. 13.2).
Рис. 13.2 Зависимость веса тела от его ускорения. Если резко дернуть динамометр вверх, его показание увеличится. |
А показание динамометра — это как раз и есть вес тела: ведь вес — это сила, с которой тело растягивает подвес. Во время рывка груз, подвешенный к динамометру, движется с ускорением, потому что его скорость изменяется. Значит, вес тела, движущегося с ускорением, отличается от веса покоящегося тела. Докажем, что
Доказательство этого утверждения также проведем в два этапа.
1. Первый этап в точности совпадает со случаем покоящегося тела: согласно третьему закону Ньютона
2. Поскольку тело движется с ускорением, сила тяжести и сила нормальной реакции уже не компенсируют друг друга: их равнодействующая сообщает телу ускорение Следовательно, откуда получаем
Из формул и следует, что что и требовалось доказать. Обратите внимание: вес тела определяется только его ускорением; скорость же тела значения не имеет.
Рассмотрим по отдельности случаи, когда ускорение тела направлено вверх и вниз.