Problema 6.1.1

Nell’interno di un ascensore, in piedi su un pesapersone, si trova un ragazzo la cui massa è m=40Kg.

Calcolare quale peso indica la bilancia nei seguenti casi:

a) quando l’ascensore sale con velocità costante v=3,0m/s;

b) quando l’ascensore scende con la stessa velocità costante;

c) quando l’ascensore accelera verso l’alto con a=2,0m/s2;

d) quando l’ascensore accelera verso il basso con a=2,0m/s2;

e) quando l’ascensore, per la rottura del cavo, precipita in caduta libera (esperienza non consigliabile, la supporremo soltanto).

Guarda la soluzione

a) e b) In questi due casi la bilancia misura il peso effettivo del ragazzo P=mg=392 N. Il sistema di riferimento solidale con l’ascensore è un sistema inerziale (v=cost);

c) d) e) In questi tre casi il sistema di riferimento solidale con l’ascensore non è un sistema inerziale (a≠0) e quindi bisogna tener conto della forza apparente Fa=-ma;

c) La bilancia misura un peso P=mg+ma   P=472N (g ed a hanno verso opposto);

d) La bilancia misura un peso P=mg-ma   P=312N (g ed a hanno lo stesso verso);

e) In caduta libera l’accelerazione dell’ascensore è g, quindi P=mg-mg   P=0.

Per la bilancia il ragazzo non ha peso.

Per un osservatore esterno inerziale il peso del ragazzo è sempre P=392N.

Problema del Capitolo 6 - Sistemi di riferimento non inerziali

Problema di difficoltà: Bassa