Wie hängen Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kräfte in einem Aufzug zusammen?

Bevor Sie antworten, lesen Sie dies: Angenommen, Sie befinden sich in einem Aufzug, und wenn Sie darin springen, haben Sie aus irgendeinem Grund eine andere Geschwindigkeit als der Aufzug, sagen wir, der Aufzug ist mit 15 MPH und Sie springen mit 5 MPH. Der Aufzug holt schneller auf, als wenn Sie und der Aufzug gleich schnell sind, richtig? Auch wenn Sie in den Aufzug springen, während Sie und er mit derselben Geschwindigkeit sind, und Sie landen, während der Aufzug nach oben beschleunigt, und zusätzlich in dem hypothetischen Fall, in dem der Aufzug schneller fährt als Sie, wenn Sie ebenfalls springen; Wenn Sie auf dem schnelleren landen, egal ob es nach oben beschleunigt oder anderweitig schneller fährt als Sie, würden Sie in beiden Fällen mehr Kraft spüren, wenn Sie landen, als wenn der Aufzug langsamer fahren würde als Sie oder beim Springen nach unten beschleunigen würde? Warum?

Antworten (1)

Der einfachste Weg, dies zu verstehen, ist die Verwendung von Relativbewegungen und Pseudokräften. Angenommen, Sie haben in einem Moment eine Geschwindigkeit von u , und der Auftrieb hat eine Geschwindigkeit von v Wenn Sie es im Hubrahmen analysieren, wird Ihre Geschwindigkeit sein u v . Wenn der Aufzug mit Beschleunigung beschleunigt A , Sie werden gleich eine Pseudokraft spüren M A (Wo M ist Ihre Masse) in die der Beschleunigung entgegengesetzte Richtung. Das bedeutet, wenn der Lift nach oben beschleunigt, wird Ihre Abwärtsbeschleunigung im Liftrahmen sein G + A , und wenn es nach unten beschleunigt, wird es sein G A . Mit diesen Anpassungen an Geschwindigkeit und Beschleunigung können Sie dies jetzt wie jeden normalen stationären Rahmen analysieren.

Beachten Sie, dass bei der Landung die Kraft, die Sie zu spüren glauben, tatsächlich der Impuls ist . Angenommen, Sie springen nicht wieder auf, wird dieser Impuls sein M v R e l , Wo v R e l ist Ihre Geschwindigkeit in Bezug auf den Auftrieb zu diesem Zeitpunkt. Die Beschleunigung des Aufzugs beeinflusst also nicht den Impuls, den Sie fühlen, sondern nur die Geschwindigkeit. Wenn sich der Aufzug nach oben bewegt, spüren Sie einen größeren Impuls, und wenn er sich nach unten bewegt, spüren Sie einen geringeren Impuls, unabhängig von der Größe und Richtung der Beschleunigung.