[المتفيزق]

اليوم نأخذ مسألة على التسارع النسبي ...
سنأخذ هنا مثالا رائعا... إنه يتحدث عن تغير الوزن في المصعد
لقد درسنا هذا الموضوع بالتأكيد وكلنا نعرف أن هناك أحوالا:
عند بداية الحركة لأعلى (تسارع لأعلى) فإن الوزن الظاهري للجسم يزداد
عند انتظام الحركة (سرعة ثابتة لأعلى ) فإن الوزن يعود طبيعيا دون اختلاف...
عند نهاية الصعود وفي لحظات الفرملة (تباطؤ) فإن الوزن الظاهري يقل عن الوزن الحقيقي...
وعندما يقفل راجعا فبالعكس ( يخف الوزن ثم ينتظم ثم يزداد قبل الفرملة عند الطابق الأرضي )
وحل هذه المسألة مشهور في كتب الفيزياء في قوانين نيوتن بالتحديد...

لكننا سندرس الموضوع من زاوية أخرى ...هي العجلة النسبية...

أنت تقف الآن في المصعد … لقد ضغطت لتوك علي رقم الطابق الذي تسكن فيه ، وهاهو المصعد يبدأ الحركة لأعلى بتسارع (تسارع المصعد بالنسبة للأرض طبعا) وليكن A LE فيما تقف أنت ساكناً على الأرضية فيكون تسارعك بالنسبة للأرض A PE (يعني تسارع الشخص بالنسبة للأرض) هو
A PE = A PL + A LE
ولكنك ساكن ...يعني تسارعك في المصعد APL=0 وبذلك نحصل على :
A PL = - A LE

أي أن تسارعك بالنسبة للمصعد يكون معاكسا لاتجاه تسارع المصعد نفسه ... أي : إلى أسفل ،ولذلك فإنك تتسارع ساقطا لأسفل زيادة على محاولة الجاذبية لشدك لأسفل أيضا ... وبذلك تضاف هذه لقيمة الجاذبية الأرضية ، فإذا كان مقدار التسارع الذي يتحرك به المصعد a فإن التسارع الكلي الان هو g+aوعند ذلك تصبح القوة التي تؤثر أنت بها على أرضية المصعد والتي تشكل وزنك الظاهري هي :
W` =m(g + a ) > mg
وهذا يعني أنك كسبت وزناً زائداً ، ولو قدر أنك الآن تقف على دفة ميزان زنبركي للحظت أن القراءة قد زادت .

حتى إذا بلغ المصعد سرعته الطبيعية وانتظمت سرعته فإن التسارع يصبح صفراً ،
وفي هذه الحالة فإنALE =0
وتأخذ معادلة الوزن الظاهري الشكل :
W`= mg
وسوف يشير الميزان إلى وزنك الطبيعي تماما .


والآن يصل المصعد إلى الطابق المنشود فيبدأ في التوقف مما يعني تباطؤا يعاكس الحركة ( لأسفل ) ولذا فإن عجلة المصعد بالنسبة للأرض هي الآن : A LE = -a وهذا يعني أن تسارعك أنت يعني A PE = +a حيث إنك تعاكس كما قلنا تسارع المصعد ... إذن أنت تتسارع لأعلى في الوقت الذي تجذبك الأرض لأسفل وهذا يعني ان محصلة التسارع هي الفرق بينهما (سنفترض الجاذبية أكبر هنا ) ويكون وزنك الظاهري هو كتلتك في التسارع المحصل أي :
W` = m( g – a )
إنك الآن تخسر من وزنك الذي تعرفه على الأرض … وهاهو مؤشر الميزان يتراجع بالفعل .

وبنفس المعالجة يمكن دراسة المسألة في حالاتها الثلاث عند هبوط المصعد .

قد تبدو المعالجة صعبة قليلا وفيه شيء من الغموض ... لكنك لو أمعنت فيها النظر فسوف تتورد وجنتاك طربا كما توردت أنا الان من فرط الانبساط...
تحياتي ...