Ha egy tárgy zuhanása előtt 1G a gyorsulási erő, majd egy felvett, álandó zuhanási sebesség mellet tartsa a 0G-t, akkor a nulla (0) G az a sújtalanságot jelenti?
Jaja, itt valami össze van keveredve.
Ha 1G van, attól, hogy elkezd zuhanni a test (méghozzá 1 G gyorsulással), miért is lenne egyszercsak 0 a G és a gyorsulás?
A szabadesés állapotában a test gyorsulása megegyezik a nehézségi gyorsulás értékével és súlytalanságban lévővel egyező körülmények közt van, de ettől még a G nem nulla.
Plusz korrekció:
állandó, tartja, súlytalanság
Oké, nézzük meg miért értelmetlen a kérdésed a fizika tudományának nyelvezetére nézve, majd nézzük meg miért parktikus és szokványos ennek a pongyola, pontatlan megfogalmazásnak a használata.
Az erő egy fizikai tulajdonság. „F”-el szoktuk jelölni, a mértékegysége Newton (N). Erő azt a hatás nevezzük, ami a testeket gyorsulásra készteti.
A gyorsulás egy másik fizikai tulajdonság. „a”-val szoktuk jelölni, a mértékegysége m/s². Ez azt mondja meg, hogy a test sebessége mennyivel változik egységnyi idő alatt.
A két tulajdonság között Newton második törvénye teremt összefüggést, ami alapján a test gyorsulása egyenesen arányos a rá ható erővel és fordítottan a test tömegével:
a = F / m
vagy ha átrendezve a képletet jobban ismerős:
F = m * a
~ ~ ~
Oké. A gravitáció törvénye alapján két tömeggel rendelkező test között vonzóerő lép fel. Ennek a nagysága:
F = G * m₁ * m₂ / r²
ahol:
→ G a gravitációs állandó ( 6,67384 * 10^-11 Nm²/kg² ),
→ m₁ é m₂ a két test tömege,
→ r a két test tömegközéppontjának távolsága
Erre ráhúzva Newton második törvényét:
a = F / m₂ = G * m₁ * m₂ / r² = G * m₁ / r²
Itt ugye G egy univerzális állandó. m₁ a Föld tömege, ami megint csak állandónak tekinthető. r meg a Föld tömegközéppontjának és a kérdéses tárgynak a távolsága, ami nem túl nagy magasságok esetén szintén állandó, méghozzá a Föld sugarával egyenlő.
Ha szépen behelyettesíted a képletbe a Föld tömegét, sugarát, akkor kapsz egy gyorsulást, ami a Föld felszínén állandónak mondható (természetesen más bolygón, vagy a Föld sugarával összemérhető távolságkülönbségek esetén már nem az):
a = 9,81 m/s²
Mivel ez a Föld felszínén – ± néhány tucat km, mérési pontosságtól függően – állandó, ezért külön jelet kapott, ez pedig a „g”:
g = 9,81 m/²
A Föld felszínén a testre gyakorolt erőt szokták nevezni súlynak. Ez erő. Persze mivel minden más állandónak tekinthető, ez az erő egyenesen arányos a test tömegével. Ezért lehet a súly megmérésével tömeget mérni, de csak addig, amíg a Földön, a Föld felszínének közelében vagyunk.
~ ~ ~
Mikor a Földön állsz, akkor hat rád a gravitációs erő, ami a tömegeddel arányos, ha mondjuk 60 kg vagy, akkor 60 * 9,81 = 589 N erő. De te a talajon állsz, ezzel az erővel nyomod a talajt. Newton harmadik törvénye miatt – hatás-ellenhatás – a talaj is ugyanekkora erővel hat rád. Tehát rád hat egy 589 N nagyságú, a Föld tömegközéppontja irányába ható erő, meg egy ezzel megegyező és ezzel ellentétes irányú erő, amivel a talaj nyom téged. A két erő eredője nulla, így a=F/m=0/60=0 m/s² a gyorsulásod, azaz nem gyorsulsz, a sebességed nem változik. Ebben az esetben tehát:
F{eredő} = 0 N
a = 0 m/s²
Ha kihúzzák alólad a talajt, akkor nincs mit – erővel – nyomnod, így a talaj sem gyakorol rád ellenhatást. Közegellenállást, meg hasonlókat elhanyagolva csak a Föld gravitációs ereje hat rád, ami 589 N. Ez természetesen gyorsulásra fog késztetni.
F{eredő} = 589 N
a = F / m = 589 N / 60 kg = 9,81 m/s²
De figyelem! A test tényleges gyorsulását a rá ható erők !eredőjéből! számoljuk. Ettől még a földfelszíni gravitációs erő, és az abból számolható gravitációs gyorsulás („g”) nem változik meg.
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Akkor miért ez a pongyola megfogalmazás, hogy valamire 3g erő hat mondjuk egy repülőben? Egy adott gyorsulásnál az erő ugye egyenesen arányos a test tömegével. Egy 50 kg-os, meg egy 70 kg-os emberre más-más erő hat. A gyorsulás az, ami viszont mindkét esetben azonos, tehát ez jobban jellemzi a helyzetet. De az, hogy a gyorsulásod 29,43 m/s² az úgy egy áltagembernek nem mond sokat. Sok ez? Kevés? Másik oldalról meg mi nem a gyorsulást, hanem a gyorsulás által kifejtett erőt érzékeljük, ez az az erő, ami az üléshez szorít minket. A nehézségi gyorsulást meg ugye egész életünkben megtapasztaljuk, így jó, elképzelhető viszonyítási alap.
De tulajdonképpen helytelen az a kifejezés, hogy rád 3g erő hat, a helyes megfogalmazás az, hogy rád akkora erő hat, amit 3g gyorsulás okozna. Csak ez meg így hosszú, az ember meg szeret rövidíteni.
~ ~ ~
Mikor a Földön állsz, a gyorsulásod nulla. A rád ható erők !eredője! is nulla. Viszont az az erő, amivel a talaj nyom téged, az lesz azonos azzal az erővel, amit 1g gyorsulás okoz.
Mikor szabadesésben vagy a rád ható erők eredője nem nulla, a gyorsulásod 1g. De mivel a repülő is szabadesésben van, az ő gyorsulása is 1g. Így a kettőtök közötti sebességkülönbség nulla, ergo repülőgép üléséhez képesti gyorsulásod is nulla, azaz a repülőgép ülése 0 N erővel nyom téged. Ez a 0 N erő az, ami akkora, amivel egy 0 gyorsulás hatna egy tárgyra.
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Szóval igen, a 0g a súlytalanságot írja le. Eddig még rendben is van, nyugodtan mondhatod ezt, ez egy praktikus, hétköznapi, de a fizika szempontjából nem korrekt meghatározás. De amint ez a nem korrekt 0g meghatározást elkezded fizikai összefüggésbe helyezni, onnan kezdenek összezavarodni a dolgok, ott már korrekten kellene fogalmazni, amihez meg ismerni kellene az erő, a gyorsulás közötti jelentéstartalom különbségét, és erőnek erőt, gyorsulásnak gyorsulást hívni.
Assz'em a 2*Sü név az "enthusiastic" szinonimája. :D
Ez a kifejtés már óradíjat kíván.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!