С точки зрения нахождения в лифте, скорости, ускорения и сил, как они связаны?

Прежде чем ответить, прочитайте это: скажем, вы находитесь в лифте, и по какой-то причине, когда вы в нем и прыгаете, ваша скорость отличается от скорости лифта, скажем, скорость лифта 15 миль в час, а вы прыгаете со скоростью 5 миль в час. Лифт догоняет быстрее, чем если бы вы и лифт двигались с одинаковой скоростью, верно? Кроме того, когда вы прыгаете на лифте, когда вы и он движетесь с одинаковой скоростью, и приземляетесь, когда лифт ускоряется вверх, и дополнительно в гипотетическом случае, когда лифт движется быстрее, чем вы, когда вы прыгаете; когда вы приземляетесь на более быстром, ускоряется ли он вверх или иным образом быстрее, чем вы, когда вы прыгаете, будете ли вы чувствовать больше силы при приземлении в любом случае, чем если бы лифт двигался медленнее вас или ускорялся вниз при прыжке? Почему?

Ответы (1)

Самый простой способ понять это — использовать относительное движение и псевдосилы. Предположим, что в данный момент вы имеете скорость ты , а лифт имеет скорость в , анализируя его в подъемной раме, ваша скорость будет ты в . Если лифт ускоряется с ускорением а , вы почувствуете псевдосилу , равную м а (где м ваша масса) в направлении, противоположном ускорению. Это означает, что если лифт ускоряется вверх, ваше нисходящее ускорение в раме лифта будет г + а , а если он будет ускоряться вниз, то будет г а . Используя эти корректировки скорости и ускорения, теперь вы можете анализировать это, как любую обычную стационарную систему отсчета.

Обратите внимание, что когда вы приземляетесь, сила, которую вы чувствуете, на самом деле является импульсом . Предполагая, что вы не подскочите, этот импульс будет м в р е л , где в р е л ваша скорость относительно лифта в это время. Таким образом, ускорение лифта не влияет на импульс, который вы чувствуете, влияет только скорость. Если лифт движется вверх, вы почувствуете больший импульс, а если он движется вниз, вы почувствуете меньший импульс, независимо от величины и направления ускорения.