Вільне падіння і вага тіла

Проведемо наступний уявний експеримент: припустимо, що в дерев’яний ящик помістили камінь деякої маси m, потім кинули цей ящик з висоти. Яку вагу матиме камінь в процесі вільного падіння?

Для відповіді на це питання слід записати основне рівняння динаміки. В даному випадку воно має вигляд:

m*a = Ft – N

Тут a – прискорення, з яким падає ящик і камінь. У випадку вільного падіння, це прискорення дорівнює величині g. Тоді отримуємо:

m*g = m*g – N =>

N = 0

Тобто сила реакції опори дорівнює нулю. Цей висновок рівняння руху говорить про те, що камінь під час вільного падіння тиснути на дно ящика не буде, тобто його вага буде рівним нулю. Така ситуація спостерігається на космічних станціях, на яких відцентрова сила і сила ваги врівноважують один одного.

Для руху з довільним прискоренням вниз формула ваги прийме вигляд:

P = m*(a – g)