2.010 3873

Magyarországon vannak régebbi, lassabb liftek (például társasházakban és régóta fel nem újított közintézményekben, mint például a kórházakban, iskolákban), valamint sok helyen vannak újabb, korszerűbb liftek, amik gyorsabbak is amellett, hogy kisebb az energiafogyasztásuk. Az alábbi táblázat a régi és az új liftek sebesség-, gyorsulás- és "rándulás" (az egységnyi időre jutó gyorsulásváltozás) adatait mutatja.

  régi újabb
felvonó
utazósebesség \(\displaystyle 1\ \mathrm{\frac{m}{s}}\) \(\displaystyle 1,6\ \mathrm{\frac{m}{s}}\)
max. gyorsulás \(\displaystyle 0,5\ \mathrm{\frac{m}{s^2}}\) \(\displaystyle 0,8\ \mathrm{\frac{m}{s^2}}\)
rándulás (jerk) \(\displaystyle <3,5\ \mathrm{\frac{m}{s^3}}\)

a)  Álló helyzetből indulva mennyi idő alatt éri el egy korszerű lift az utazósebességét? (Annak érdekében, hogy gimis szinten számolni tudjunk, a lift gyorsulását vegyük állandóan a maximális gyorsulásnak, vagyis ne számoljunk a kellemes utazási élmény érdekében hozott rándulás-korlátozással.)

$2\ \mathrm{mp}$

Induljunk ki a gyorsulás definíciójából:

$$a={{\Delta v}\over {\Delta t}}$$

Mivel mi a $\Delta t$ eltelt időt keressük, rendezzük ki ezt az egyenletből:

$$\Delta t={{\Delta v}\over {a}}$$

Bárminek a változása a későbbi értéknek és a korábbi értéknek a különsége, ez a sebességre is fennáll:

$$\Delta v=v_2-v_1$$

Írjuk be ezt az egyenletünkbe:

$$\Delta t={{v_2-v_1}\over {a}}$$

A $v_1$ kezdősebességünk az álló helyzetből indulás miatt nulla:

$$\Delta t={{v_2}\over {a}}$$

A $v_2$ végsebességünk 1,6 \(\displaystyle \mathrm{\frac{m}{s}}\), a gyorsulásunk pedig 0,8 \(\displaystyle \mathrm{\frac{m}{s^2}}\), írjuk ezeket is be:

$$\Delta t={{1,6\ \mathrm{\displaystyle {{m}}\over {\displaystyle s}}}\over {0,8\ \mathrm{\displaystyle {{m}\over {s^2}}}}}$$

$$\Delta t={{1,6}\over {0,8}}\cdot \mathrm{\displaystyle {{{{m}\over {s}}}}\over \mathrm{\displaystyle {{{m}\over {s^2}}}}}$$

$$\Delta t=2\cdot \mathrm{{{m}\over {s}}}\cdot \mathrm{{{s^2}\over {m}}}$$

$$\Delta t=2\ \mathrm{s}$$