Warum ist die Kraft, die wir erfahren, die Normalkraft und nicht die Nettokraft?

Ich habe einige Fragen zu Kreisbewegungen gestellt, und in jedem Beispiel, um das scheinbare Gewicht / die Kraft einer Person zu berechnen, die sie erfährt, finden Sie die Normalkraft. Wenn Sie zum Beispiel oben auf einem Riesenrad stehen, nehmen Sie weniger Gewicht wahr, als F N = M v 2 / R − F G . Oder wenn sich die Erde schnell genug dreht, fühlen Sie sich schwerelos, wenn F N ist 0 . Das liegt nicht daran, dass die Nettokraft 0 ist, sondern daran, dass die Normalkraft 0 ist 0 .

Ein anderes Beispiel ist, wenn ein Pilot eine Schleife macht. Am oberen Ende der Schleife ist die Kraft, die sie erfahren, F N und nicht F g + F N . Dieses spezielle Beispiel verwirrt mich besonders, da ich der Meinung bin, dass der Pilot definitiv sowohl die normale Kraft vom Sitz als auch die Schwerkraft erfahren sollte. Warum ist die Kraft, die wir spüren, die Normalkraft und nicht die Nettokraft? Ich kann mich nicht darum kümmern. Ich habe diesen Thread gefunden , aber es ist keine sehr intuitive Antwort für mich.

Antworten (4)

Die Schwerkraft wirkt überall in unserem Körper und dehnt oder komprimiert uns nicht.

Wenn wir auf dem Boden stehen, wirkt die Normalkraft des Bodens an einer Stelle, unseren Füßen, und wir spüren sie, wenn sie versucht, uns zusammenzudrücken.

In diesem Beispiel ist die Nettokraft null, aber wir spüren die Kraft an unseren Füßen.

Wenn Sie in einem nach unten fahrenden Aufzug wären, der plötzlich stehen bleibt, würden Sie sich schwerer fühlen. Die Schwerkraft war konstant, es ist die Kraft zu unseren Füßen, die sich verändert und erhöht hat.

Die Schwerkraft komprimiert uns, nur ein kleines bisschen. Meiner Meinung nach hat dies viel mit der Physiologie zu tun. Eine übergewichtige Person fühlt es, dann ist es ziemlich schwierig zu sagen, woher das Gefühl kommt. Sicher ist, dass die Normalkraft auf die Füße oder was auch immer der Kontaktpunkt wirkt.
@Alchimista Ja, die Normalkraft wird auf die Füße ausgeübt. Die Schwerkraft scheint uns zu komprimieren, aber nur, weil sie die normale Kraft verursacht, wenn wir auf etwas stehen. Die eigene Schwerkraft ist nicht zu spüren. Im Weltraum beispielsweise, wenn er die Erde umkreist, würde eine übergewichtige Person die Auswirkungen der Schwerkraft nicht spüren und mag das Gefühl, von den Dingen befreit zu sein, die normalerweise auf sie drücken, beispielsweise ihre Füße oder ihren Rücken, während sie sich hinlegt.
ja klar. Es scheint semantisch zu werden. Aber es ist nicht so, dass sich der Boden hebt, um uns zu einem unbeweglichen Kopf zusammenzudrücken. Das hängt auch mit dem obigen Kommentar zusammen. Ich kann den Kopf oder das Kom belasten.
Übrigens habe ich vor mehr als 5 Minuten plötzlich angefangen, Kraft zu spüren :)) weil ich mich auf mein Gefühl konzentriert habe :)) tatsächlich kommt das meiste von den Füßen, aber wir wussten es.
@Alchimista da ist vielleicht ein psychologischer Aspekt, auch das Äquivalenzprinzip fällt mir ein...alles Gute.
Wie andere bereits betont haben, denke ich, dass es ein semantisches Problem gibt. In der Physik sagen wir manchmal, dass ein Objekt eine Kraft verspürt , wenn es der Kraft ausgesetzt ist. Bei deinen Problemen bedeutet Fühlen Fühlen . Wir unterliegen der Schwerkraft; es zieht uns runter. Aber es ist die normale Kraft, die bewirkt, dass die Haut an unseren Füßen zusammengedrückt wird und Nervensignale an das Gehirn sendet, die wir als Gefühl interpretieren .

Warum ist die Kraft, die wir spüren, die Normalkraft und nicht die Nettokraft?

Dies ist Teil der Schlüsseleinsicht, die zur Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) führte. Einstein nannte es seinen „glücklichsten Gedanken“. Heute ist es als Äquivalenzprinzip bekannt.

Für einen kleinen Hintergrund, wir alle werden mit den Newtonschen Gesetzen in die Physik eingeführt. Was erst viel später behandelt wird, ist, dass sie nur in Trägheitsbezugssystemen gelten. In beschleunigten, rotierenden oder anderweitig nicht trägen Rahmen müssen wir sogenannte fiktive Kräfte einführen. Fiktive Kräfte können auf keinen Fall direkt gemessen oder erfasst werden. Sie können nur aus ihren Bewegungseffekten im Nicht-Trägheitssystem abgeleitet werden, und sie können zum Verschwinden gebracht werden, indem man sie einfach in ein Trägheitssystem umwandelt.

Es stellt sich heraus, dass die Schwerkraft ein Sonderfall ist. Die gleichmäßige Gravitation ist eine fiktive Kraft, nur die Gezeitengravitation ist eine reale Kraft. Die gleichmäßige Schwerkraft ist, wie jede fiktive Kraft, völlig unmessbar. Jedes Mal, wenn Sie denken, dass Sie die gleichmäßige Schwerkraft messen, messen Sie tatsächlich etwas anderes, normalerweise die Normalkraft, wie Sie entdeckt haben. Bei Problemen wie diesem, bei denen die Entfernungen für die Gezeitengravitation zu gering sind, ist die Schwerkraft eine fiktive Kraft in dem Sinne, dass sie keine messbare Wirkung hat. Es verursacht nichts Messbares, es dient nur dazu, die Bewegung von Objekten zu erklären.

Beispielsweise registriert ein Objekt auf einer Waage eine Kraft von 100 N. Es gibt also eine messbare 100 N reale Kraft, die nach oben zeigt. Wenn wir uns in einem Trägheitsrahmen befänden, wie eine Raumstation im All, würden sie beschleunigen, wenn sie an uns vorbeifliegen, als wäre die Waage auf dem Boden einer vorbeifliegenden Rakete. Aber wenn beobachtet wird, dass sie nicht beschleunigen, wie bei uns am Boden, wenn wir die Waage auch am Boden beobachten, dann schließen wir auf das Vorhandensein einer fiktiven Kraft, die nach unten zeigt. Diese fiktive Kraft hat keine direkt messbare Wirkung und wird nur aus der Tatsache geschlossen, dass das Objekt nicht beschleunigt.

Das ist das Äquivalenzprinzip. Nur die Gezeitengravitation ist real (es ist die Raumzeitkrümmung). Die lokale Gravitation ist eine fiktive Kraft, die keine messbaren Auswirkungen auf Entfernungen hat, die zu klein sind, als dass die Gezeitengravitation eine Rolle spielen könnte

Ich kann mir vorstellen, dass eine Waage eine Normalkraft auf ein Objekt ausübt, aber nach Newtons drittem Gesetz ist dies völlig gleichbedeutend damit, dass das Objekt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Waage ausübt. Da diese beiden Kräfte nur zwei Seiten derselben Medaille sind, fällt es mir wirklich schwer zu verstehen, dass dies nicht als "Messung" der Kraft aufgrund der Schwerkraft gilt. Vergleichen und kontrastieren Sie, wie Sie eine Federwaage in der Hand halten und herumwirbeln (um die fiktive Zentrifugalkraft zu messen, die nur die Wirkung ist, der Spannungsreaktion in der Feder entgegenzuwirken).
@Kevin die nach unten gerichtete Kraft, die das 3. Gesetzpaar für die Normalkraft ist, ist auch eine Normalkraft. Es ist keine Gravitationskraft, auch wenn sie nach unten zeigt. Wenn Sie diese Kraft messen, messen Sie immer noch nicht die Schwerkraft.

Wenn wir eine Kraft wie die Schwerkraft „erleben“, ist das eigentlich ein sehr verteilter Prozess. Es dehnt und verzerrt jeden Teil des Körpers nur ein wenig. Wir haben Dehnungsdetektoren in unseren Körper eingebaut, um dies zu erkennen.

Dies sind jedoch nur Differenzmessungen. Es ist ein Unterschied in den Kräften, der uns dazu bringt, uns so zu dehnen. Denken Sie an eine Feder. Wenn Sie eine Feder so halten, dass die Kräfte an beiden Enden identisch sind, wird sie sich nicht dehnen.

Wenn wir uns im "freien Fall" befinden, sind die Kräfte auf alle Zellen gleich, also gibt es keine Dehnung, kein Kraftgefühl. Auf einige Zellen müssen andere Kräfte wirken als auf andere, bevor wir Gewicht spüren.

Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, aber in den Situationen, an die Sie denken, besteht der Kraftunterschied darin, dass irgendwo eine normale Kraft auf uns drückt. Dies ist es, was das unterschiedliche Quetschen und Überanstrengen erzeugt, das unser Körper schließlich erkennt.

Am oberen oder unteren Rand einer Schleife enthält die Nettokraft (die die Beschleunigung bestimmt) die Schwerkraft. Die Normalkraft kann sich ändern.

Warum ist die Kraft, die wir erfahren, die Normalkraft und nicht die Nettokraft?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v