力學示範- 力與運動- 作用力與反作用力- 第三頁

你或許曾有以下乘搭升降機的經驗。

當升降機向上加速時，你會感到自己的重量增加了一點。

而當升降機減速時，你就會變得輕了。

要解釋這現象，我們須要應用牛頓的運動定律 ...           你或許曾有以下乘搭升降機的經驗。

當升降機向上加速時，你會感到自己的重量增加了一點。

而當升降機減速時，你就會變得輕了。

要解釋這現象，我們須要應用牛頓的運動定律。

假設升降機內有一個人站在磅上(圖6-4)。

那人的重量為。

磅和那人之間的相互作用是一對作用力和反作用力 和 (見圖)。

請留意， 和 並非一對作用力與反作用力。

磅所量度的是作用於磅上的力 (=)，但這並非那人的真正重量 。

有趣的是， 和 並不一定相等。

我們嘗試就三種情況分析此問題。

圖6-4(左)在升降機內，一個人站在磅上。

(右)人和磅的受力示意圖。

假設升降機正處於靜止狀態或在進行均速運動(加速度)。

根據牛頓第二定律，作用於那人的合力應為零，也就是說， , 因此，磅所量度到的就是那人的真正體重。

可是，當升降機向上加速時 (，取向上為正)，我們有 , 因此，磅的讀數大於那人的真正體重，也就是說，那人在升降機內會顯得重了一點！ 同樣地，當升降機減速時()，我們有 亦即。

故此，那人在升降機內變輕了！  Flash動畫：在升降機之內重量改變的現象 [返回頁首]  例子 圖6-5學生的受力示意圖。

在升降機內，一位質量為40kg的學生正站在磅上(取)。

假如磅的讀數為450N，試求學生的加速度(包括大小和方向)。

單從磅的讀數，我們能夠決定升降機向哪個方向運動嗎？試解釋之。

解答 圖6-5是學生的自由體圖(取向上為正)。

首先，我們要找出作用於學生身上的合力： (向上) 利用, (向上) 不能！我們所知道的只是加速度的方向而非速度的方向。

升降機既可能以一個越來越快的速率向下運動，也可能以一個越來越慢的速率向上爬升。

在這兩個情況裡，加速度都是向下的，學生的體重同樣都會減輕。

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