Когда вес тела больше силы тяжести?

Вес тела никогда не бывает больше силы тяжести, если под “весом тела” понимать силу, с которой тело действует на опору или подвес (то, что в школе часто называют “вес” как показание весов). А вот показание весов (вес) может быть больше силы тяжести в ситуациях, когда тело движется с ускорением вверх (или тормозит при движении вниз). Тогда опора должна “толкать” тело сильнее, чем просто компенсировать тяжесть — и вес становится больше $mg$.

Разберём аккуратно, чтобы не путаться в терминах.

1) Сила тяжести и вес — это не одно и то же

• Сила тяжести: $F_g = mg$. Она всегда направлена вниз к центру Земли и (в обычных задачах) почти постоянна.

• Вес тела (в школьной физике): сила, с которой тело давит на опору или натягивает подвес. Это то, что показывают весы. Обозначим $P$.

Именно поэтому бывают ситуации “невесомости” — сила тяжести есть ($mg$ никуда не делась), а вес $P = 0$ (опора не давит, подвес не натянут).

2) Когда вес больше силы тяжести

Это происходит, когда ускорение тела направлено вверх.

Рассмотрим тело на весах в лифте. На тело действуют:

• вниз: $mg$,

• вверх: реакция опоры $N$ (она же по модулю равна весу $P$, если тело покоится относительно весов).

По второму закону Ньютона (вверх считаем “плюс”):

Отсюда:

То есть вес (показание весов)

Теперь видно:

• если $a > 0$ (ускорение вверх), то $P = m(g+a) > mg$

Ответ: вес тела становится больше силы тяжести, когда тело (или лифт/опора вместе с телом) движется с ускорением вверх.

3) Примеры из жизни

1. Лифт трогается вверх или поднимается, увеличивая скорость
   Вы ощущаете, что “прижало к полу”, весы показали бы больше обычного.

2. Лифт едет вниз и тормозит (то есть ускорение направлено вверх)
   Хотя лифт движется вниз, при торможении ускорение вверх, и вес опять становится больше $mg$.

3. Прыжок вверх — момент отталкивания
   Пока вы отталкиваетесь от земли, опора действует на вас силой больше $mg$, поэтому нагрузка на ноги (и “вес” на опоре) больше силы тяжести.

4) Частая ловушка: “вес” как $mg$

Иногда словом “вес” называют просто $mg$. В таком смысле он по определению равен силе тяжести и “больше” быть не может.
Но в задачах про лифт, перегрузки, весы — под весом почти всегда понимают силу на опору/подвес, и тогда вес может быть больше $mg$ при ускорении вверх.

Итог: вес тела (сила давления на опору или натяжения подвеса) больше силы тяжести, когда тело имеет ускорение, направленное вверх: $P = m(g+a)$, и при $a>0$ получаем $P>mg$.