۱۰ نمونه سؤال وزن ظاهری؛
جهت شتاب را پیدا کن، نه صرفاً جهت حرکت

دادهٔ کاربرگ

در مسائل عددی g=10 N/kg است. اگر شتاب رو به بالا باشد a مثبت و اگر رو به پایین باشد در معادلهٔ محور بالا مقدار منفی دارد.

سؤال ۱: سکون

فرد 60 kg در آسانسور ساکن است. ترازو چند نیوتن نشان می‌دهد؟

پاسخ: a=0 و N=mg=600 N.

سؤال ۲: شتاب رو به بالا

همان فرد با شتاب 2 m/s² رو به بالا حرکت می‌کند. N را بیابید.

پاسخ: N=m(g+a)=60×12=720 N.

سؤال ۳: شتاب رو به پایین

برای شتاب 2 m/s² رو به پایین، عدد ترازو چیست؟

پاسخ: N=m(g−a)=60×8=480 N.

سؤال ۴: حرکت یکنواخت

آسانسور با سرعت ثابت رو به بالا می‌رود. وزن ظاهری چگونه است؟

پاسخ: شتاب صفر است؛ N=mg و با حالت سکون برابر است.

سؤال ۵: رو به بالا ولی کندشونده

آسانسور رو به بالا حرکت می‌کند اما سرعتش کم می‌شود. N نسبت به mg چگونه است؟

پاسخ: شتاب رو به پایین است؛ بنابراین N<mg.

سؤال ۶: رو به پایین ولی کندشونده

آسانسور رو به پایین حرکت می‌کند و کند می‌شود. N چگونه است؟

پاسخ: شتاب رو به بالا است؛ پس N>mg.

سؤال ۷: سقوط آزاد

اگر آسانسور و فرد با شتاب g رو به پایین سقوط آزاد کنند، N چیست؟

پاسخ: N=m(g−g)=0 و ترازو صفر نشان می‌دهد.

سؤال ۸: شتاب مجهول

فرد 50 kg روی ترازو 600 N می‌بیند. شتاب آسانسور چیست؟

پاسخ: 600−500=50a، پس a=2 m/s² رو به بالا.

سؤال ۹: جرم یا وزن

آیا شتاب آسانسور جرم فرد را تغییر می‌دهد؟

پاسخ: خیر؛ جرم ثابت است. نیروی تکیه‌گاه و در نتیجه وزن ظاهری تغییر می‌کند.

سؤال ۱۰: تشخیص از ترازو

اگر ترازو کمتر از mg نشان دهد، جهت شتاب چیست؟

پاسخ: از N−mg=ma، شتاب رو به پایین است؛ جهت حرکت بدون داده معلوم نیست.

چطور خودتصحیح کنی؟

فقط دو نیرو N و mg را روی فرد بکش، محور را انتخاب کن و جهت شتاب را از «تندشونده/کندشونده» استخراج کن. سپس معقول‌بودن N نسبت به mg را بسنج.