Wenn der Aufzug angehalten wird, sind die beiden Kräfte gleich und entgegengesetzt, und die Nettokraft ist Null. Beschleunigt man aber nach oben, muss die Nettokraft auch nach oben gerichtet sein. Dies bedeutet, dass die Normalkraft die Gravitationskraft übersteigt (angezeigt durch die Länge der beiden Pfeile oben). Also du fühlen schwerer, je größer die Normalkraft ist. Wir können die Normalkraft Ihr „scheinbares Gewicht“ nennen.
Du hast verstanden ? Du bist in dieser Kiste und es scheint, als würde sich nichts ändern, aber du spürst, wie eine stärkere Schwerkraft dich nach unten zieht. Das liegt daran, dass Sie RahmenDie scheinbar stillstehende Aufzugskabine rast tatsächlich nach oben. Grundsätzlich gehen wir vom Wie aus Du Sehen Sie im System, wie jemand aus Das System sieht es.
Könnten Sie auf dem Mond einen Aufzug bauen und ihn schnell genug beschleunigen, um wieder Ihr Erdgewicht zu erreichen? Theoretisch ja. Das besagt Einsteins Äquivalenzprinzip: Es gibt keinen Unterschied zwischen einem Gravitationsfeld und einem beschleunigenden Bezugssystem.
Eine Umweglösung
Aber Sie sehen das Problem: Um ein paar Minuten lang weiter nach oben zu beschleunigen, müsste der Aufzugsschacht lächerlich hoch sein, und Sie werden bald ebenso lächerliche Geschwindigkeiten erreichen. Aber warte ! Es gibt noch eine andere Möglichkeit, Beschleunigung zu erzeugen: die Bewegung im Kreis.
Hier ist ein physikalisches Rätsel für Sie: Welche drei Bedienelemente ermöglichen es einem Auto, zu beschleunigen? Antwort: das Gaspedal (zum Beschleunigen), die Bremse (zum Verlangsamen) und das Lenkrad (zum Richtungswechsel). Ja, alle diese Befehle sind Beschleunigungen!
Denken Sie daran, Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderungsrate, und hier ist das Wesentliche: Geschwindigkeit ist in der Physik ein Vektor. Es hat eine Größe, die wir Geschwindigkeit nennen, aber es hat auch eine bestimmte Richtung. Drehen Sie das Auto und Sie beschleunigen, obwohl Ihre Geschwindigkeit unverändert bleibt.
Was wäre, wenn Sie einfach im Kreis fahren würden? Sie würden dann ständig beschleunigen, ohne irgendwohin zu kommen. Dies nennt man Zentripetalbeschleunigung (Avs), was bedeutet zentrale Ausrichtung: Ein sich im Kreis bewegendes Objekt beschleunigt zum Mittelpunkt hin, und die Größe dieser Beschleunigung hängt von der Geschwindigkeit ab (v) und der Radius (R):
Mit freundlicher Genehmigung von Rhett Allain