Ha Newton szerint minden erővel szemben ugyan akkora ellenerő hat, hogyan mozgunk, vagy kerül mozgásba bármilyen test?

A "... nem tudják kilyukasztani a szkafanderjüket." kitétellel próbáltam rövidre zárni a "levegős" megoldást. :)

dellfil

P.s.: Nincs kinyitható szelep sem. :DDD

Úgy látszik sikerült egy érdekes kérdést feltenned. :D Valahol nagyon is érthető a kérdés, de inkább a fiókos példa helyett egy még egyszerűbb példával érthetőbb lenne kezdeni. Hosszúnak tűnik, de nagyon egyszerű a dolog.

Nézzünk egy nagyon alap példát. Van a talajon egy 2 kg-os súly. Mi a helyzet? Mi történik?

A 2 kg hat lefelé és a talaj tart 2 kg-nyi erőhatással, tehát megvan az azonos ellenerő. Ha a talaj nem tartana ugyanannyi ellenerővel, akkor belesüllyedne a súly a talajba, de most maradjunk a szilárd talajnál. (És az egyszerűség kedvéért nem használunk a példában newtont (N), hanem kg-nyi erőhatásokban számolunk mindent. Nyilván fizikaórán át kell számolni a kg-ot newtonba.)

Ott a 2 kg súly a földön. Lefelé hat a 2 kg-nyi erő. A talaj tartja felfelé 2 kg-nyi erővel. Mi van ilyenkor? Ilyenkor a súly nem mozdul el, mert az ellenerő ilyenkor azonos a talajon. Tehát ne keverjük össze azzal amikor felemeljük (ami a kérdésben a fiók kihúzásával, vagy betolásával azonos). Mert ha még a fiókkal vagy súllyal azonos az erőkifejtés, az még éppen nem mozdítja el. Nagyobb erőhatás mozdítja el.

Tehát amikor a 2 kg a talajon van, akkor van a „szimpla” azonos ellenerő. Ilyenkor nincs mozgásban. De ha felemeljük akkor már nagyobb erőt fejtünk ki, mint a 2 kg! Ez itt ami összekeveredik!

Vagyis ha a 2 kg-os súly ha csak a talajon van, akkor van a talajnak a 2 kg-os ellentartása. Jó, ezt értjük. Ha felemeljük, akkor már a 2 kg-nál nagyobb erőt fejtünk ki, ezért emelkedik fel, ettől a plusz erőtől lesz gyorsulása. Ha a 2 kg-os súlyt mondjuk 3 kg-nyi erőhatással emeljük, akkor 2 kg ebből csak a kiegyenlítésre fog fordítódni, az csak mozdulatlanul tartaná, és 1 kg-nyi erőhatás lesz ami mozgatja is a súlyunkat. A 2 kg-os súlynál nagyobb erő az ami mozgatja is.

Oké, tegyük át mérleghintára a súlyt. Van egy mérleghintánk, súly nélkül áll vízszintesen. Most az egyik oldala alá teszünk képzeletben egy dobozt, ami pont nem mozdítja meg a vízszintesből a mérleghintát. Tehát van egy alátámasztott mérleghintánk, de a támaszhoz éppen csak hozzáér, és még nem emeli a támasz.

Oké. Tegyük rá a mérleghinta támaszos oldalára a 2 kg-os súlyt. Nem tud lemozdulni, mert a támasz még mindig pont vízszintesben tartja. Mi történik? A 2 kg-nyi erő lefelé hat a talajig, a mérleg lapján keresztül, és a támasztékon keresztül egészen a talajig, és a talaj visszahat azonos mértékben 2 kg-nyi erőhatással. Azonos az ellenerő megvan a talaj és a súly között. (Nyilán itt szilárd a talajuk és tartja.)

Tehát tarja a 2 kg-ot a mérleg megtámasztva. Most tegyünk a másik oldalára is egy 2 kg-os súlyt. Mi fog történni? Szinte semmi, nem fog megmozdulni. Miért? Azért mert a két oldalon a 2-2 kg az pont kiegyenlíti egymást és a mérleg vízszintesben marad. Oké, de mi változott, hiszen rátettünk a másik oldalra is 2 kg-ot, mégsem mozdult el? A változás annyi, hogy előtte a talaj tartott ellen 2 kg-nyi erővel a támasztékon keresztül, és a hinta lapján is keresztül, míg utána a másik oldali 2 kg vette át az azonos ellenerőt. Ilyenkor az azonos ellenerőt nem a súly alatt mérhetjük, hanem a mérleg másik oldalán, de ott is kijön, ott is azonos és megvan az. Csak az erőhatás máshol mérhető.

Oké. Most tegyünk a nem megtámasztott oldalra még 1 kg-ot, és összesen ugye ott lesz 3 kg-unk. Mi történik? A 3 kg lefelé mozdul, miközben a 2 kg felfelé. Ez, az az eset, amikor a súly felemelése vagy a fiók tényleges kihúzása történik meg, amikor a test súlyánál nagyobb erőt fejtünk ki!

Tehát egy fiók kihúzásához nagyobb erőt fejtünk ki mint maga a fiók amit tart önmagában, és ugyanígy egy súly felemelésekor is nagyobb erőt fejtünk ki ha fel is emeljük, ez okozza a gyorsulást. Vagyis ha egy 2 kg-os súlyt csak pont 2 kg-nyi erőhatással emelünk, akkor még pont nem fog megmozdulni, hanem a talajról magunk vettük át az azonos ellenerőt, de még nem mozdul a súly.

Képzeletben álljunk most egy mérlegre. A saját súlyunkat vonjuk ki, tehát eltekintünk tőle a kísérletben. Van a talajon a 2 kg-os súlyunk és mi állunk a mérlegen. Felemeljük a 2 kg-os súlyt. Mi történik? A mérlegen 2 kg növekedés lesz, mert 2 kg a súly amit felemeltünk ennyit növel a mérlegen. Itt az azonos ellenerőt átvettük a talajról, de akkor is azonos az ellenerő. Viszont most a mérlegen mérhető a 2 kg ellenerő és nem a talajon, mert a mérleg velünk együtt mutatja az össz súlyt.

Mi van akkor, amikor mozgásban van a súly? Ez felel meg a fiók kihúzásának. Előbb nézzük meg megint, amikor nem mozog és csak tarjuk a 2 kg-ot. Ilyenkor ugye azonos erőt fejtünk ki a 2 kg-mal, vagyis 2 kg-nyi erőt. Ha kifejtünk 3 kg-nyi erőt, akkor abból 2 fordítódik a mozdulatlan helyzetben tartáshoz, és csak 1 kg a mozgáshoz. Na ez az ami fontos! Mint a mérleghintán is, amikor a sima 2 kg még csak egyensúlyban, vízszintesen tartotta, de a 3 kg már mozgatta is a mérleget. Tehát ha a 2 kg súlyt mozgatjuk, akkor nagyobb erőt fejtünk ki mint a 2 kg, ettől van mozgásban, gyorsulásban. Azonos erőnél még pont nem mozdul, nagyobbnál mozdul.

-- Nagyon röviden így már lehet összegezni. Ha még pont akkora erőt fejtünk ki, mint a talajon lévő súly, vagy mint ami a fiók tartó ereje, az még pont nem is fogja megmozdítani a súlyt, vagy a fiókot, csak a sima megtartó szerepet átvettük a talajtól, vagy az asztaltól. Amennyivel nagyobb erőt fejtünk ki a tárgynál, annyira fog mozdulni és olyan gyorsan, olyan gyorsulással, de a gyorsulásban ott a többlet erő, mert a gyorsuláshoz erő kell.

Vagyis ha van egy 2 kg-os súly és 3 kg-nyi erővel emeljük, akkor a 2 kg-os súly nyilván nem válik 3 kg-ossá. Hanem a mozgásban, a gyorsulásban található az a plusz 1 kg-nyi erő ami mozgatja. De megvan az. Tehát érdemes megkülönböztetni azt amikor statikusan mozdulatlan a test és amikor gyorsul, de az azonos ellenerő mindkét esetben megvan, csak mozgáskor a gyorsulásban keresendő, mert a gyorsulás felemészti, mintegy tartalmazza az ellenerőt.

A kérdésben az a szokásosan félreértett, hogy 2 kg súly csak több mint 2 kg súlynyi erővel gyorsítható, mert csak ez utóbbi többletnél történik mozgás, gyorsulás. És az ellenerő a az mérhető a gyorsuláshoz felhasználódva, a súrlódásban és akár másban is.

Amit még kevernek az ilyen példákban, hogy akár mozog akár mozdulatlan a tárgy, az azonos ellenerő mindkét esetben megvan, tehát az azonos ellenerő nem azt jelenti, hogy a tárgy mozdulatlan! Se mozdulatlanságot nem jelent, se a tárgy tömegének növekedését nem jelenti, hanem a többlet erőhatás a gyorsulásra fordítódik és abban mérhető, vagy tipikusan a súrlódásban mérhető.

Szóval az azonos ellenerő az nem mozdulatlanságot jelent és nem jelenti egy tárgy tömegének növekedését. Hanem az ellenerő az egy erőhatás, tehát valamilyen erő, és mit erő valamilyen erőhatásban mérhető is lesz.

Nyilván más az erők értéke egy statikus testnél és más ha gyorsul, de erőhatásokban ott van az ellenerő. Ilyen ellenerő például a súrlódás, ami fékez, vagyis ellenerőként hat.

"Szóval az azonos ellenerő az nem mozdulatlanságot jelent"

Nos, de. Ezt írtam le két oldallal korábban. :)

Mozdulatlanságot jelent.

De csak a két kölcsönható test egymáshoz képesti mozdulatlanságát.

És bizony a gyorsuláshoz kell az erő-kiegyenlítetlenség.

Azt akkor hogyan mondanád, hogy

- amikor mondjuk van a 2 kg-os súly

- emelik 3 kg-nyi erővel

- a súly emelkedik, tehát mozgásban van

- közben mégis megvan az azonos ellenerő IS, mert lefelé 2 kg, felfelé 2+1 kg-nyi erő

Az esetben azt nem mondtam, hogy a két erő azonos, mert a példa szerint sem azonos a két erő, tehát nem keverném össze az alábbi kettőt:

- azonos ellenerő megléte

- a két erőhatás eredője

Ugyanis a példa szerinti, a két erőhatás eredőjében benne van az azonos ellenerő is! Tehát az nem tűnt el. Megvan. Ettől az eredőjük még nem oltja ki egymást egy nyugalmi helyzetben, mert felfelé van +1 kg-nyi erő is.

Szóval mozgás közben az azonos ellenerő nem vész el, ugyanúgy megvan és az eredőben benne van. Így mozgás közben is megvalósul az azonos ellenerő.

Egyébként a kérdező is pont ezt keverte össze, hogy az :

- azonos ellenerő megléte

- a két erőhatás eredője

az két külön dolog.

Különben a fiók tényleg nem lenne kihúzható, vagy mozgás közben nem lenne érvényes az ellenerő megléte.

És a kérdező kérdését is belevonva:

"Ha én erőt fejtek ki a kihúzott fiókra, azzal szemben ellenerő hat, ha ez ugyan akkora, mint az általam kifejtett erő, hogyan sikerül mégis betolnom a helyére?"

Itt is a kérdésben keveredik az amikor csak pont akkora erőt fejtünk ki, mint amit a fiók fejt ki, és összecserélődik azzal, amikor már kihúzzuk és még plusz erő is kerül az eredőbe. Különben semmit se lehetne megmozdítani és nem létezne mozgás sem.

Visszatérve a kérdésre, a fiók betolásakor folyamatosan megvan az azonos ellenerő, de akkor kezdődik a betolás, amikor még további erő is kerül a cselekvésbe.

(Ezért is írtam statikus és mozgásos példákat is egyaránt, mert az azonos ellenerő mindkét esetben megvan.)

"- amikor mondjuk van a 2 kg-os súly

- emelik 3 kg-nyi erővel

- a súly emelkedik, tehát mozgásban van

- közben mégis megvan az azonos ellenerő IS, mert lefelé 2 kg, felfelé 2+1 kg-nyi erő"

Az emelt súly és az azt emelő felület közt erő és ellenerő azonos.

Alulról 30 N, felülről 20 N + a gyorsításból, tehetetlenségből származó 10 N.

30 N szemben 30N-nal. Erő-ellenerő páros megvan a súly és az azt emelő felület közt. Eredőjük nulla. Nem is mozognak egymáshoz képest. :)