FIZIKA - neminercialis rendszerben, felvonoban elofordulo erok berajzolasat elmagyarazna valaki?

A három bal oldalit, ahol a megfigyelő a Földön (inerciarendszerben) van, azt ugye érted.

A három jobb oldali ábra pedig, amikor a megfigyelő bent van a gyorsuló liftben (nem inerciarendszer):

Az elsőnél a lift kívülről nézve felfelé gyorsul 'a' gyorsulással. Bent a megfigyelő azt tapasztalja, hogy a padló a testet F' erővel tartja felfelé (ez szerintem lemaradt az ábráról egyébként!). Vagyis neki úgy tűnik, hogy a gravitáció (lefelé mutató G) nagyobb lett. F' és G azonos nagyságú, ellentétes irányú.

A liftben lévő test a megfigyelő szerint nem mozog, tehát a rá ható erők eredője 0 kell legyen. Ezért az FG=m·g mellett fel kell vennünk még egy látszólagos erőt (inerciaerőt), ami az FZ, szintén lefelé mutat. FG+FZ nagysága megegyezik F'-vel, persze ellenkező irányúak.

Vektorosan FZ=−m·a egyébként, de ezt csak kívülről nézve tudjuk, a belső megfigyelő nem tud arról, hogy a lift felfelé gyorsul.

A második esetben lefelé gyorsul a lift 'a'-val. A belső megfigyelő azt tapasztalja, hogy a testre az eredetinél kisebb F' tartóerő hat, ebből arra gondol, hogy a gravitáció G kisebb.

A liftben lévő test a megfigyelő szerint nem mozog, tehát a rá ható erők eredője 0 kell legyen. Ezért az FG=m·g mellett fel kell vennünk még egy látszólagos erőt (inerciaerőt), ami az FZ, felfelé mutat. FG−FZ nagysága megegyezik F'-vel, persze ellenkező irányúak.

Vektorosan FZ=−m·a egyébként, de ezt csak kívülről nézve tudjuk, a belső megfigyelő nem tud arról, hogy a lift lefelé gyorsul.

A fenti két szöveg majdnem azonos, ez nem véletlen!

A harmadik esetben a lift szabadon esik (vagyis gyorsul lefelé a=g-vel). A belső megfigyelő úgy tapasztalja, hogy nem hat tartóerő a testre (most nem véletlenül maradt le az F', tényleg nincs). Ezért fel kell vennünk egy FZ erőt, hogy FG-FZ=0 legyen.

Most is vektoriálisan FZ = −m·a = −m·g

A belső megfigyelő szerint súlytalanság van, a külső látja, hogy szabadon esik a lift és benne minden.

- FZ=−m·a esetén (FZ és a is vektorok) azért van ott a mínusz, mert az inerciaerő ellenkező irányú, mint a gyorsulás.

- A második képletnél, ahol vektorok vannak összeadva, ott mindig plusz kell, akármilyen irányban is vannak. Az ugyanis vektoriális összeg.

- A harmadik esetnél, amiben nem vektorok vannak, azért van összeg, mert mindkettő azonos irányú. Ugyanebben a képletben FZ helyett azért nem −m·a, hanem +m·a van, mert nem vektoriális összeg, hanem csak az erők nagyságával számol a képlet.