physique question #161



Pete Peterson (Genre: mâle, Àge: 74 années) de l'Internet sur 3 avril, 2000 demande:

Q:

Pourquoi est-ce qu'un ballon voyageant à l'intérieur d'une voiture semble violer newton \ des 'lois de s ? Imaginer un ballon d'hélium de jouet centralement attaché à l'intérieur d'une fenêtre d'un fourgon abaissant la route à un à vitesse constante modéré. Si le conducteur ralentit modérément, le ballon semble violer newton \ des 'lois de s par l'inclinaison vers l'arrière de la voiture. Si le conducteur accélère modérément, le ballon semble encore violer newton \ des 'lois de s par l'inclinaison vers le pare-brise. Ce qui \ 's se produisant et pourquoi ?

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la réponse

John Jones répondu le 3 avril, 2000, R:

L'one-way d'expliquer le comportement du ballon est de rappeler le principe d'Einstein de l'équivalence : un système uniformément accéléré est indistinguible d'un système dans lequel un champ de la gravité agit dans la direction opposée à l'accélération. Ainsi une voiture qui accélère expédie est juste comme une voiture qui se repose sur son pare-brise arrière avec ses phares se dirigeant vers le haut dans l'air -- les objets sans garantie tendent à rouler vers le dos de la voiture.

Le ballon d'hélium dans la voiture qui se repose sur son pare-brise arrière se déplacera vers le pare-brise avant en raison de sa flottabilité. Par conséquent, le ballon d'hélium dans la voiture de accélération se déplacera également vers le pare-brise avant, déplacé par des forces de flottabilité.

Une autre manière de mettre ceci est de dire cela quand nous accélérons, tout dans la voiture éprouve une force agissant vers le pare-brise arrière -- mais parce que l'air dans la voiture est plus dense que l'hélium dans le ballon, elle éprouve une plus grande force, et donc elle se déplace vers l'arrière et déplace le ballon expédie.

Matthew Johnson, Computer Programmer, California répondu le 12 juin, 2004, R:

Une autre manière de penser à ceci est comme ceci. Au lieu d'un ballon, considérer une bulle dans un camion de camion-citerne rempli avec de l'eau (excepté la bulle, naturellement). Puisque l'eau est plus lourde que l'air, vous vous attendez à ce qu'intuitivement l'eau soit poussée au dos quand le camion accélère. Mais ceci signifie les mouvements de bulle en avant. Et c'est exactement analogue au ballon d'hélium dans votre voiture, parce que l'hélium est plus léger que l'air. Naturellement, ceci bout toujours vers le bas au même principe de base ci-dessus : l'air éprouve une plus grande force, et donc il se déplace vers l'arrière et déplace le ballon expédie. Bon nombre d'entre nous trouvaille il plus facile à visualiser avec la bulle dans le camion de camion-citerne.

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