Domanda:
Perché un palloncino pieno di elio si muove in avanti in un'auto quando l'auto sta accelerando?
user33986
2013-11-16 20:09:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ho notato che quando avevo un palloncino in lattice pieno di elio all'interno della mia auto, si muoveva in avanti nella cabina mentre acceleravo in avanti. Più veloce ho accelerato in avanti, più velocemente il pallone è andato dal retro dell'auto alla parte anteriore della macchina. Il palloncino non aveva una stringa. Questo è diventato un gioco con mio figlio di 4 anni mentre tornavamo a casa. Abbiamo capito dove sarebbe andato il pallone in base alla velocità con cui ho accelerato, girato gli angoli, ecc. Mi aspettavo che si sarebbe comportato in modo molto simile all'acqua in una tazza, ma sembrava esattamente l'opposto. Quali forze hanno causato questo comportamento? Ho pensato che avesse qualcosa a che fare con la dinamica dei fluidi nella cabina chiusa, ma non riesco a capirlo.

Galleggiabilità. L'aria nella tua auto si muove all'indietro aumentando la pressione sul retro dell'auto in modo che il pallone fluttui in avanti. https://en.wikipedia.org/wiki/Buoyancy
È ancora più divertente se appendi un piccolo peso a una corda dal palloncino ... Non abbastanza grande da "affondare" il palloncino, ma indica "giù" per il palloncino
Secondo la relatività generale, [gravità e accelerazione sono indistinguibili] (http://en.wikipedia.org/wiki/Equivalence_principle). Quindi, se il palloncino va nella direzione opposta in un caso, deve essere nell'altro.
in altre parole: in un veicolo in accelerazione il vettore di gravitazione è $ \ vec g_ {veh} = \ vec g_ {earth} - \ vec a_ {veh} $
Forse un modo più semplice per immaginare le forze coinvolte sarebbe usare una bottiglia piena d'acqua tranne una bolla d'aria. Quindi, ha senso intuitivo che la bolla si muova in opposizione all'accelerazione.
Se stai pensando in termini di acqua in una tazza, non dimenticare che c'è anche aria nella parte superiore della tazza.
Questo argomento è stato trattato in un recente video Smarter Every Day: https://www.youtube.com/watch?v=y8mzDvpKzfY
Otto risposte:
#1
+78
DumpsterDoofus
2013-11-16 20:27:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Viaggia in avanti invece che all'indietro in un'auto in accelerazione per lo stesso motivo per cui un pallone ad elio viaggia verso l'alto invece che verso il basso sotto l'influenza della gravità. Perché?

In un'auto in accelerazione, a tutti gli effetti l'accelerazione può essere considerata un cambiamento nella quantità e nella direzione della gravità, dal puntamento verso il basso al puntamento verso il basso e all'indietro. Il pallone non sa e non gli importa se l'accelerazione è di gravità o dall'accelerazione dell'auto; cerca semplicemente di muoversi nella direzione in cui si muove naturalmente, cioè contro la direzione dell'accelerazione. Quindi, si muove in avanti quando acceleri. Si spera che tu trovi questa spiegazione intuitivamente soddisfacente.

Un altro modo più rigoroso per visualizzare il problema è attraverso la minimizzazione lagrangiana. Il pallone può essere considerato un oggetto a bassa densità incorporato in un fluido ad alta densità vincolato entro i confini dell'auto. Sotto l'influenza della gravità che punta lateralmente, l'energia potenziale totale del sistema diminuisce quanto più in avanti si trova il pallone. Poiché la forza è il gradiente del potenziale, il pallone cercherà di andare avanti.

La spiegazione è abbastanza buona, ma aggiungerei quanto segue: se la tua auto accelera in avanti le pressioni cambiano in modo tale che alla fine della macchina la pressione sia più alta che all'inizio. E come ha spiegato DumpsterDoofus, è simile al modo in cui la gravità influenza la pressione (più alta man mano che ti avvicini al centro). Ma il pallone non vuole "contro" l'accelerazione ma semplicemente la zona di pressione inferiore che si trova nella parte anteriore della vettura.
Sì, non ho nemmeno pensato al quadro della pressione quando ho visto la domanda, anche se è indubbiamente equivalente e probabilmente più intuitivo della mia spiegazione per molte persone; la prima cosa che mi è venuta in mente visivamente è stata la minimizzazione lagrangiana.
Non credo che siano equivalenti. Non abbiamo alcuna differenza di pressione nell'atmosfera terrestre. Penso che la spiegazione di DumpsterDoofus sia più generale. Non è necessario il gradiente per l'antigravitazione del baloon. Si "antigravita" per la stessa ragione che abbiamo nell'atmosfera: l'aria ordinaria è più pesante dell'elio e, quindi, attratta più forte. Non è necessario il gradiente di pressione. Posso dire che la forse di attrazione compensa il gradiente di pressione, qualunque esso esista. Quindi, il gradiente di pressione non gioca alcun ruolo.
Non dici nulla sulla differenza di pressione quando spieghi i fenomeni di petrolio sulla superficie dell'acqua o di sollevamento del pallone ad elio.
@Val, ovviamente abbiamo una differenza di pressione. L'atmosfera in alto è a una pressione inferiore rispetto all'atmosfera a livello del mare. Ciò accade A CAUSA della gravità - nessuna gravità, nessuna differenza di pressione (o atmosfera per quella materia). La spiegazione di DumpsterDoofus è perfetta se la guardi dal punto di vista di una persona un po 'istruita in fisica. L'accelerazione induce un effetto di falsa gravità, che crea la differenza di pressione, che provoca forze di galleggiamento sul pallone.
Dite ai vostri figli che il burro galleggia sulla superficie dell'acqua perché c'è "una differenza di pressione" o usate il "punto di vista educato dalla fisica" dicendo solo che il burro è più leggero? Perché mi rispondi senza leggere il mio commento? Perché vuoi trasformare gli stupidi laici dai ragazzi che inizialmente sono fisici istruiti? Il corpo pesante cade nell'atmosfera nonostante la tua "differenza di pressione", BTW.
@Val: Mi dispiace, ma Pranav ha quasi certamente ragione su questo. Sono anche un po 'sconcertato dal motivo per cui pensi che non ci sia differenza di pressione nell'atmosfera; Pensavo che fosse conoscenza scientifica della scuola media.
Perché hai bisogno della scuola se ragioni in base alla logica che dice che le pietre devono volare?
@Val: Sembra che tu abbia delle idee sbagliate molto strane su come funzionano la pressione e l'assetto, come evidenziato dal fatto che pensi che l'esistenza di un gradiente di pressione nell'atmosfera significherebbe che le rocce dovrebbero levitare spontaneamente. Puoi imparare di più sugli effetti della pressione in un corso di meccanica dei fluidi / solidi o in libri di scienze in generale.
@Val, sì, le pietre _possono_ levitare, a condizione che la forza di galleggiamento che agiva su di esse risultasse essere maggiore del peso che le trascinava verso il basso. Quello che volevo dire era: per un profano, la spiegazione delle differenze di pressione ha immediatamente senso, mentre il concetto di _ "gravità apparente dovuta all'accelerazione" _ richiede qualche spiegazione. Perdonami se ti ho offeso, non volevo affatto mettere in discussione la tua esperienza.
@DumpsterDoofus Non ho idee sbagliate. Dico che dire che "la pressione spiega la levitazione" è sbagliato. Il palloncino si solleva perché è ** più leggero ** piuttosto che c'è un gradiente di pressione. Non capisco perché l'unica vera spiegazione "leggero" funziona da solo, senza pressione, quando sei fermo e devi comportare l'aspetto "pressione" quando stai accelerando in macchina. Non credo che il libro di meccanica dei fluidi / solidi me lo spiegherà, soprattutto hai una risposta dicendo che l'effetto in macchina è assolutamente lo stesso.
@Val, il palloncino si alza perché la pressione maggiore è inferiore alla pressione ad un'altezza inferiore (e, ovviamente, le forze di galleggiamento risultanti sono inferiori al suo peso). Considera di trovarti in un ambiente senza peso (che elimina il gradiente di pressione atmosferica). In questo caso il palloncino non si alzerebbe affatto.
@Val: Se stai dicendo che "la pressione spiega la levitazione" è sbagliato, allora hai davvero un'idea sbagliata. La soluzione allo stato stazionario per un fluido comprimibile uniforme in un dominio chiuso che subisce un'accelerazione costante è una configurazione di gas con un gradiente di pressione costante nella direzione opposta dell'accelerazione. Quindi l'integrale $ \ int _ {\ partial \ Omega} p \ mathbf {I} \ cdot \ mathbf {n} dS $ sulla superficie del palloncino produce una forza nella direzione opposta del gradiente di pressione, ed è l'origine del galleggiante vigore. Pertanto, la mia risposta e la risposta di Pranav sono equivalenti.
Non è necessario comportare la pressione. Non si solleverà solo perché non è più leggero in quella direzione. Cioè, la pressione non spiega nulla. Il peso spiega tutto. Se vuoi spiegare perché i file sono più leggeri, è meglio argomentare in termini di spostamento, http://physics.stackexchange.com/a/86795/16114. Altrimenti, le pietre dovrebbero volare.
@Val, ecco un altro tentativo di spiegazione: come definisci "su"? Potrei dire "su" è la direzione in cui dovrei andare per incontrare una diminuzione della pressione di un fluido stazionario.
@PranavHosangadi I bambini e i fisici non istruiti sentono la gravità piuttosto che la pressione (gradiente). È ovvio che i corpi più pesanti scendono rapidamente, più leggeri lentamente e molto leggeri, più leggeri dell'aria, salgono. Più leggera dell'aria le cose antigravitano. Questo è del tutto ovvio anche per i bambini ed è esattamente ciò che il cassonetto aveva nella risposta. La tua pressione non è visibile e implica che le pietre possano volare. Dì solo che il più pesante gravita più forte e sfratta il più leggero verso le altezze.
Ho anche esaminato la "separazione per gravità" e dice solo del peso: più pesante / più leggero. La separazione per gravità non viene mai spiegata in termini di pressione. Suppongo che sia perché spiegare in termini di pressione è difficile, cattivo e incompleto.
@Val: Non ho lo spazio per passare attraverso una derivazione fluida-statica completa della galleggiabilità in una sezione dei commenti. La pressione e l'accelerazione uniforme sono intimamente correlate nei domini chiusi. La pressione è la ragione per cui diventi quasi senza peso in una piscina. La pressione è un modo completamente equivalente per vedere perché il palloncino si muove in avanti. Continui ad attaccare Pranav ripetendo idioticamente che i gradienti di pressione implicano che le pietre possono volare, e la mia unica risposta è che non stai facendo un'analisi dettagliata quando arrivi a quella conclusione.
@Val Il gradiente di pressione applica una forza verso l'alto su tutto. L'elio prende solo meno forza dalla gravità in modo che la forza verso l'alto sia più forte. Ciò è dovuto al modo in cui l'elio leggero è COMBINATO con il gradiente di pressione risultante in una forza NETTA verso l'alto. La chiave è che * LA FORZA VERSO L'ALTO NON IMPLICA LEVITAZIONE *
L'acqua spinge l'olio negli strati superiori perché l'olio è più leggero, non perché c'è una pressione. La nozione di peso include già tutti i dati di pressione. La pressione non include l'aspetto del peso. Non è necessaria la pressione per spiegare perché gli oggetti leggeri levitano. La separazione gravitazionale non viene mai spiegata in termini di pressione.
@Val: L'acqua spinge verso l'alto una goccia d'olio a causa della pressione. Questo fatto è intimamente correlato alla loro densità. La separazione gravitazionale può essere spiegata in termini di pressione.
@Val, in presenza di un campo gravitazionale, ci sarà un gradiente di pressione in un corpo di fluido. Qualsiasi oggetto contenuto all'interno di detto corpo di fluido subirà quindi una forza di galleggiamento. Che galleggi o meno dipende dal fatto che la galleggiabilità possa superare il peso.
Si prega di non avere lunghe discussioni sui commenti sul sito principale. Sentiti libero di continuare creando una stanza virtuale in [chat].
@DumpsterDoofus L'aria e l'acqua spingono le pietre verso l'alto a causa della pressione. Tuttavia, questo non può spiegare perché cadono e affondano. Pertanto, la separazione gravitazionale è spiegata in termini di pesi invece che di pressione.
@Val: Come ha detto Manishearth, questa discussione deve finire. Se desideri chattare ulteriormente su questo argomento, sarò disponibile nella chat PSE a partire dalle 19:00 ora orientale degli Stati Uniti.
"-1" supponiamo che l'osservatore si trovi sul percorso pedonale a guardare il pallone all'interno dell'auto che accelera nella direzione di quella dell'auto. . Per questo osservatore la gravità non è cambiata. quindi il palloncino non dovrebbe accelerare in avanti. Ma lo fa.
Questa è una discussione piuttosto affascinante e mi ha fatto capire che in realtà non capisco come funzioni la forza fluttuante causata dallo spostamento.Non sono del tutto convinto che sia dovuto a un gradiente di pressione nel mezzo di supporto.A livello del suolo il gradiente di pressione deve essere minimo.
#2
+54
Pranav Hosangadi
2013-11-16 20:28:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Quando la tua auto accelera in avanti, l'aria all'interno torna indietro rispetto all'auto. Questo crea una pressione leggermente alta nella parte posteriore del veicolo e una bassa pressione nella parte anteriore.

Poiché l'elio è più leggero dell'aria, si allontana dalla regione di alta pressione. Un pallone simile riempito con $ CO_2 $ tornerebbe indietro, poiché è più pesante dell'aria circostante

Sembra che avrò bisogno di un paio di palloncini diversi riempiti con gas a densità variabile per spiegarlo completamente allo scienziato in erba sul sedile posteriore.
Ovviamente, se il pallone è riempito con un gas più pesante dell'aria, non galleggerà, quindi non avrebbe spazio per vagare come il pallone ad elio. Ma potresti sospenderlo dal tetto.
Preferisco la tua risposta, come la spiegheresti a tua nonna, come diceva il vecchio Einstein :-)
@Heliac Questa risposta dice che le pietre dovrebbero volare perché c'è una pressione inferiore alle altezze. Quindi, l'aspetto della pressione è una risposta incompleta. Altre risposte sono migliori perché dicono solo che le cose più pesanti gravitano più forti e sfrattano quelle più leggere per antigravitare. Einstein era un occamista e non avrebbe mai potuto dire che dovremmo comportare pressioni poiché è incomprensibile per i profani e non spiega nulla. I tuoi figli capiranno che le cose più leggere cadono più lentamente e le cose molto leggere volano su. Ma non capiranno la pressione e non viene mai usata nella spiegazione della separazione gravitazionale.
@Val, _ le cose più leggere cadono più lentamente_? Quello non è vero.
I miei figli non pensano che le cose più leggere cadano più lentamente. Solo per la cronaca.
Pranav, per favore sii gentile.
lol, @Manishearth, Vedo che l'hai assicurato. In futuro: P
@user33986 Aristotele aveva insegnato: "che gli oggetti pesanti cadono più velocemente di quelli più leggeri, in proporzione diretta al peso". Credi che fosse un idiota? No, questi sono i tuoi figli che non vedono le cose ovvie. Non ha senso discutere con loro il comportamento del palloncino in macchina. Immagino che tu abbia sovraccaricato la loro intuizione con la legge di Galileo in modo che si fermassero a vedere le cose apparenti e correggessero la velocità di caduta come se non ci fosse atmosfera. Altri hanno semplicemente occhi per vedere che la piuma cade più lentamente del martello.
@Val Se lasciassi cadere un milione di piume, sarebbe più pesante del martello, ma cadrebbe molto più lentamente. Quindi le cose più pesanti cadono più lentamente delle cose leggere!
@Val, Riguardo agli _ "insegnamenti" _ di Aristotele, cosa succederebbe se facessi cadere una palla di ghiaccio e una palla di piombo, entrambe identiche nella forma? Quale avrebbe toccato il suolo per primo?
@PranavHosangadi ovviamente la palla più pesante toccherà il suolo per prima. La palla identica, riempita di vuoto o di Heilum non toccherà affatto il suolo.
L'affermazione di @Val: di Aristotele sulla diminuzione della velocità è nota per essere completamente sbagliata sin dal 1600. Trovo impossibile credere che tu abbia effettivamente un account su questo sito e ti aggrappi a nozioni medievali così bizzarre e antiche. Ancora una volta, ti suggerisco di seguire corsi di scienze introduttivi, possono essere una risorsa molto preziosa per l'apprendimento.
È impossibile credere di non capire che l'elio si solleva solo a causa dell'atmosfera, dove è in azione la logica di Aristotele. Tutti i bambini sulla Terra osservano le leggi della natura di Aristotele. Devi sapere che Galileo è appropriato solo nel vuoto, cioè sulla tua Luna, dove non vola l'elio. Mi chiedo come le "vere leggi della natura" rendano le persone cieche a negare le ovvie leggi della Natura e ad insistere su leggi nel vuoto quando si parla della forza di sollevamento dell'aria.
@Val, pensi che un pallone di elio si alzi nella ISS? No, perché gli effetti di galleggiamento sono inesistenti in condizioni di microgravità. Dai un'occhiata a [questa presentazione] (http://www.nasa.gov/pdf/501343main_Microgravity_Science.pdf) della NASA, leggi le pagine 5 in poi. Il motivo per cui il pallone si alza sulla Terra è a causa del gradiente di pressione nell'atmosfera indotto dalla gravità. continua ...
@Val Ora puoi continuare a lanciare insulti e urlare che le leggi di Aristotele sono ciò che i bambini osservano, ma c'è una ragione per cui le leggi di Aristotele non vengono più accettate: si è dimostrato erroneo, e per quanto controintuitivo sia il modello attualmente accettato, è corrisponde alle nostre osservazioni in modo che tu possa accettarlo o dimostrare scientificamente perché le nostre attuali nozioni sono sbagliate e ritirare il tuo premio Nobel
@Val, e tutti gli altri: sii gentile. Gli attacchi personali non saranno tollerati e ti faranno sospendere. Per ora ho modificato il messaggio.
Per quanto riguarda la discussione qui, sarebbe meglio se fosse tenuta in [chat]. Inoltre, mi sembra che ciò derivi da un disaccordo su cosa significhi "più pesante". Alcuni prendono in considerazione la forza di galleggiamento e la resistenza durante la misurazione della pesantezza.
@Manishearth Esattamente. Cercano di costruire il sistema partendo dai primi principi: nella fisica "vera" non hai né atmosfera né attrito e aggiungi i gas al tuo pianeta. Nella dinamica di Aristotele, però, il pianeta è già configurato con l'aria. Cioè, anche se più "vere", le leggi di Galileo sono più stravaganti. Non ha senso basare su di loro la spiegazione richiesta. Mi chiedo come la perforazione delle "vere" leggi della Natura lavi via la capacità di osservare le regole di "unture" intorno a noi. Non si può negare l'attrito di Aristotele dicendo che "le vere leggi della natura sono riveribili".
#3
+31
Mike Dunlavey
2013-11-18 21:21:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Domanda divertente. Ecco la mia risposta "anch'io".

Supponi che l'auto sia appena emersa da un fiume, quindi ci sia molta acqua e il pallone sia legato al pavimento.

Poi vai via.

enter image description here

L'aria in macchina è come un mucchio d'acqua :)

Questo è molto intuitivo
Trovo solo il diagramma confuso. In quale direzione sta viaggiando l'auto, dov'è la parte anteriore dell'auto? È un palloncino sommerso sott'acqua? Perché?
@wim: Sta accelerando a sinistra. Sì, il palloncino è legato al pavimento. Il palloncino cerca la superficie in modo da avere meno acqua "sopra" di essa.
Il baloon @wim è stato immerso sott'acqua per aumentare il contrasto del peso. Heilum si alza perché l'aria è più leggera. È persino più leggero dell'acqua. La forza di sollevamento nell'acqua è quindi molto più forte. In secondo luogo, il bordo dell'acqua blu mostra anche la direzione dell'accelerazione. Il diagramma è estremamente intuitivo, quindi.
#4
+16
JFA
2013-11-17 01:26:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Agisce esattamente come l'acqua in una tazza. O, più precisamente, come l'aria nella tazza. Poiché l'elio ha una densità molto inferiore rispetto all'azoto e ad altri gas nella tua auto, può essere visualizzato come una bolla d'aria in una bottiglia. Il contenitore per l'elio (il pallone) ha una massa trascurabile.

Quando acceleri in avanti, l'acqua in una bottiglia si muoverà all'indietro, proprio come ti aspetteresti. La bolla d'aria sembrerà muoversi in avanti per riempire quel vuoto lasciato dall'acqua, proprio come il pallone ad elio.

Potrebbero entrare in gioco anche forze aggiuntive. C'è attrito dalla gomma sul soffitto. Inoltre, quando acceleri, il centro di gravità della tua auto si sposta all'indietro sul passo. Il muso della tua auto si solleva e la coda della tua auto affonda. Quando ti fermi, accade il contrario e quando giri a sinistra, la tua macchina si inclina a destra, come puoi sentire. Ciò potrebbe inclinare il soffitto consentendo al palloncino di muoversi in risposta al soffitto inclinato. Anche questo potrebbe avere un effetto.

Mi piace la tua risposta la migliore di tutte queste. Sembra che alcune persone indovinino la risposta dicendo che il movimento dell'auto è come una "gravità". È come dire che un aeroplano vola perché l'elica taglia l'aria davanti ad esso. Non vedo alcuna formula in nessuna di queste risposte. Ma scommetto che potresti scriverne uno sulla conservazione dell'energia, con massa e accelerazione. Oppure le leggi di Newton del corpo in movimento tendono a rimanere in movimento, il corpo a riposo tende a rimanere a riposo.
Pensa di avere una leva in macchina in cui i lati si muovono in avanti o indietro invece che su e giù. Come un barcollante di traverso. Immagina un peso pesante su un lato e un peso più leggero sull'altro. Quando si accelera in avanti, il lato più pesante cerca di rimanere a riposo e quindi si sposta all'indietro rispetto all'auto. Proprio come l'analogia dell'acqua nella tazza. Il lato più leggero della leva dovrebbe quindi spostarsi in avanti rispetto alla macchina, il pallone è lo stesso. L'aria nell'auto si muove indietro a causa dell'inerzia che a causa dello spostamento d'aria costringe il pallone ad andare avanti.
Le risposte con molti voti positivi sono tecnicamente corrette. Tuttavia, questa risposta lo rende molto più facile da capire.
#5
+6
Deiknymi
2013-11-16 22:30:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Non sono bravo a spiegare le cose ma ecco qua

cerca di capirlo in questo modo enter image description here

supponi che il rettangolo sia la tua macchina, ora l'area tratteggiata è pieno di aria normale e il loro è un pallone ad elio nel mezzo

Quindi quando acceleri tutto nell'auto cerca di spostarti all'indietro rispetto alla macchina anche il pallone ad elio, quindi allora perché il pallone va avanti,

Come forse saprai l'elio è meno più denso dell'aria e quindi è più leggero dell'aria, quindi quando acceleri l'aria inizia a muoversi all'indietro ma siccome l'elio è più leggero viene spinto in avanti dall'aria che si raccoglie al suo torna lo stesso fenomeno quando si riempie un secchio e una palla tenuta sul fondo inizia a salire perché è meno densa dell'acqua.

#6
+6
gksingh
2013-11-21 19:11:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il modo più semplice per pensare al pallone ad elio nell'auto che accelera è invocare il Principio di Equivalenza di Einstein: un'accelerazione costante è la stessa, sotto tutti gli aspetti, di una forza gravitazionale. Per rendere le cose il più semplici possibile, ignoreremo la vera forza di gravità (cioè cosa sta spingendo l'auto verso la Terra) e penseremo solo all'accelerazione in avanti dell'auto. Secondo il Principio di Equivalenza, l'effetto di questa accelerazione è esattamente la stessa di una forza gravitazionale che punta verso il retro dell'auto. Ma tutti sanno cosa fa un pallone ad elio, immerso nell'aria, in presenza di gravità: si alza, cioè si muove nella direzione opposta alla forza gravitazionale.

Quindi quando l'auto accelera, il pallone si muove inoltrare. Per inciso, il Principio spiega anche perché, quando l'auto accelera, un passeggero viene spinto all'indietro: perché, a differenza del pallone, il passeggero cade verso il basso, nella stessa direzione della forza gravitazionale.

Nel rispondere a questa domanda , Presumo che tu accetti che un palloncino di elio si alzi in presenza della gravità terrestre. Poiché l'elio ha una densità minore dell'aria, la forza di galleggiamento dell'aria lo spingerà verso il cielo contro la gravità

"-1" supponiamo che l'osservatore si trovi sul percorso pedonale a guardare il pallone all'interno dell'auto che accelera nella direzione di quella dell'auto. . Per questo osservatore la gravità non è cambiata. È solo la differenza di pressione che ha causato l'accelerazione del palloncino. Il differenziale di pressione viene introdotto a causa del movimento dell'auto.
Il mio primo pensiero esatto.
#7
+5
Kaz
2013-11-17 01:00:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Quando ti trovi in ​​un sistema di riferimento in accelerazione, l'accelerazione viene percepita come gravità. Ad esempio in un treno in accelerazione, ti trovi su un angolo, nella direzione del movimento. Sembra di essere su un pendio e de facto lo sei.

La palla piena di elio si sta semplicemente muovendo contro la direzione di quella che sembra gravità: lo stesso cosa che fa quando non sei in un fotogramma in accelerazione. Lo fa per lo stesso motivo: galleggiabilità perché è più leggero dell'aria.

Quando lasci andare il pallone in un treno in accelerazione, non si muoverà direttamente in avanti, ma su un angolo: avanti e su . Questo è lo stesso angolo in cui ti trovi, se ti trovi in ​​equilibrio senza supporto. Se mentre sei in questa posizione tieni un palloncino su una corda, la corda punterà nella stessa direzione, parallela al tuo corpo, e se lasci andare il palloncino, si muoverà in quella direzione. Questa è la direzione che corrisponde all '"alto", inclinata a causa della combinazione vettoriale della forza di gravità (che agisce su di te verso il basso perpendicolarmente al pavimento) e la forza fittizia che sembra tirarti indietro a causa dell'accelerazione.

Quindi, in sintesi:

  1. Un pallone si solleva "su" a causa della galleggiabilità.
  2. Ciò che determina da che parte è su "su" è una combinazione vettoriale di attrazione gravitazionale e la forza fittizia causata dall'accelerazione, che imita la gravità.
#8
+4
Grady Player
2013-11-17 01:45:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Me lo chiedevo io stesso ...

Poi mi è venuto in mente, l'analogia nella mia testa di una palla che rotola su una superficie era sbagliata ... il palloncino non è qualcosa che galleggia nel nulla, è un corpo meno massiccio dell'aria che sta spostando.

Quindi, quando si rompe, tutto cerca di andare avanti, ma l'aria vince perché ha più inerzia e il pallone viene forzato all'indietro.

è essenzialmente la stessa cosa di cosa normalmente avviene con un pallone, solo con i vettori girati su un fianco ... normalmente tutta l'aria e i palloni e l'elio vengono tirati a terra, ma poiché l'aria è più densa viene tirata di più ... e sposta il pallone con il elio.

approfondiresti il ​​punto "_Quindi quando rompi, tutto cerca di andare avanti, ma l'aria vince perché ha più inerzia e il pallone è costretto all'indietro ._"
Vuol dire ... applicare i freni, per rallentare la macchina.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...