Question

W formie referatu!!

Przeprowadź rozumowanie dowodzące, że ciało przyczepione do spadającego swobodnie siłomierza jest w stanie nieważkości i nie jest możliwe zmierzenie watrości jego ciężaru.

Answer 1

Jeśli pominiemy opór powietrza to ciało spada z przyspieszeniem równym przyspieszeniu ziemskiemu: a = g

 

W nieinercjalnym (tj. poruszającym się z przyspieszeniem) układzie tego ciała działają na nie następujące siły:

- ciężar Q = m·g (skierowany w dół) ;

- siła bezwładności Fb = m·a (skierowana przeciwnie do przyspieszenia układu - w tym przypadku działa więc do góry) ;

- siła naciągu N pochodząca od siłomierza.

 

W układzie tym (czyli we własnym układzie odniesienia) ciało pozostaje spoczynku, więc obowiązuje I zasada dynamiki (równowaga sił):

Q = Fb + N    ---->   N = Q - Fb = m·g - m·a

Ponieważ a = g , to:

N = m·g - m·g = 0  (czyli siłomierz nic nie wskaże - ciało jest w stanie nieważkości)