Would you weigh less in an elevator? - Carol Hedden

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

Переводчик: George Vardosanidze Редактор: Pavel Tchérnof

You step into an elevator.

Вы заходите в лифт.

It starts going down, fast.

Он начинает быстро ехать вниз.

What would happen if you jumped right when it started going down?

Что случится, если вы подпрыгнете в момент начала его движения вниз?

Would the ceiling hit your head? Ouch!

Ударитесь ли о потолок? Ай!

Do you stay suspended in the air while the elevator plummets down?

Зависнете в воздухе, пока лифт движется вниз?

Let's examine the elevator problem one step at a time.

Давайте разберёмся в проблеме шаг за шагом.

First, consider a scale.

Сначала представьте весы.

You know, the kind of scale you weigh yourself on.

Те самые, на которых мы взвешиваемся.

When you step on a scale to weigh yourself,

Когда вы встаёте на них, чтобы взвеситься,

there are two forces involved.

на вас действуют две силы.

One, gravity pulls you down.

Первая: сила тяжести тянет вас вниз.

Two, the scale pushes you up.

Вторая: вас отталкивают весы.

What? You didn't know a scale could push?

Что? Вы не знали, что весы могут толкать?

Of course it can! If it didn't push up on you, you would go crashing through the floor.

Конечно могут! Если это было бы не так, вы провалились бы вниз сквозь пол.

This upward push is called the normal force and yes, it is normally there.

Это отталкивание называется силой нормальной реакции опоры.

И да, она там присутствует всегда.

Since you're just standing there on the scale, you're not moving.

Пока вы просто стоите на весах, вы не двигаетесь.

Therefore, you're not accelerating.

Следовательно, вы не ускоряетесь.

Newton's second law of motion -- net force equals mass times acceleration --

Согласно второму закону Ньютона — сила равна произведению массы на ускорение —

tells us that if the acceleration equals zero, the net force must equal zero.

при нулевом ускорении действующая на тело сила также равна нулю.

Which means that the force of gravity pulling you down must be equal to the force of the scale pushing you up.

И это означает, что сила тяжести, тянущая вас вниз,

должна быть равна силе нормальной реакции опоры, отталкивающей вас вверх.

Now let's suppose you're standing on that scale in an elevator.

Теперь давайте представим, что вы стоите на этих весах в лифте.

At first, the elevator is standing still,

Поначалу лифт стоит на месте,

so you and the scale are standing still.

так что и вы с весами тоже не двигаетесь.

The two forces on you are equal and opposite.

Две силы, действующие на вас, равны и противоположны.

You can read how hard the scale is pushing by looking at it.

На весах вы можете прочитать, с какой силой они вас выталкивают.

We call that your weight.

Мы назовём это вашим весом.

Then, the elevator starts falling down.

Затем лифт начинает двигаться вниз.

You and the scale are in the elevator, so you are falling down too,

Вы с весами находитесь внутри него, так что вы падаете вместе с ним.

faster and faster.

Всё быстрее и быстрее.

That means you are accelerating downward.

У вас появилось ускорение, направленное вниз.

Now there is a net force in the same direction as the acceleration -- down.

Теперь равнодействующая сила направлена вниз, как и ускорение.

Since gravity hasn't changed, that must mean the scale isn't pushing up as hard.

А так как сила тяжести не менялась, это значит,

что весы отталкивают вас уже не так сильно.

So the scale is reading a smaller number.

И они показывают меньший вес.

The faster the elevator accelerates, the less the scale pushes up.

Чем больше ускоряется лифт, тем меньше весы действуют на вас.

What if you jumped? Would you stop falling?

Что, если вы прыгнете? Вы прекратите падать?

Would the elevator hit your head?

Ударитесь ли о лифт?

Well, what's pulling the elevator down? Gravity.

Так, а что тянет лифт вниз? Сила тяжести.

Is gravity pulling on you? Of course.

Действует ли сила тяжести на вас? Конечно.

So your relative position in the elevator will stay the same.

Так что ваше положение относительно лифта остаётся неизменным.

The ceiling will only hit you if you can jump up to the ceiling.

Вы ударитесь об потолок, только если сумеете допрыгнуть до такой высоты.

Now consider: what would happen if the elevator accelerated upward

Новая задачка: а что случится, если лифт едет наверх?

and, even more frightening, if someone snuck in and cut the cable holding the elevator,

Или того страшнее: а что, если кто-то прокрался и обрезал кабели,

what would happen then?

удерживающие лифт? Что тогда?

Think about it.

Подумайте над этим.