ديناميك...سؤال همراه با جواب
سؤال
شخصي به جرم 60 كيلوگرم روي باسكولي ايستاده است. اين شخص يك سرفنر بدون جرمي را در دست دارد كه سر ديگر آن به كف باسكول بسته شده است. ثابت فنر 1000 نيوتن بر متر است. اگر اين شخص فنر را در راستاي قائم نگه دارد، و آن را طوري بكشد كه طول آن 20 سانتي‌متر افزايش يابد، باسكول چند نيوتن را نشان مي‌دهد؟
المپياد 1379
جواب
روش اول: شخص و فنر و باسکول را با هم يک سيستم در نظر مي گيريم. نيروي فنر نيروي داخلي است و تأثيري بر نيروي خارجي ندارد. پس عدد باسکول همان وزن شخص است. بنابراين
Wp=mg=600
روش دوم: نيروي فنر را F و نيروي وارد بر شخص از طرف کفه ي باسکول را N بگيريد. باتوجه به صفر بودن نيروي وارد بر شخص
N=F+Wp
از طرفي نيرويي که باسکول نشان مي دهد، نيروي عکس العمل است که وارد مي کند (يا به آن وارد مي شود). باسکول نيروي N را به سمت بالا به شخص و نيروي F به سمت پايين وارد مي کند. پس در مجموع نيروي (F+Wp ) منهاي F برابر Wp را نشان مي دهد. باتوجه به اينکه Wp=600N باسکول ۶۰۰نيوتن را نشان مي دهد.