Czy w spadającej windzie wchodzimy w stan nieważkości?

Gdy winda zerwie się nagle i zacznie spadać razem z nami będziemy podczas spadania w stanie nieważkości? Czy aby zminimalizować obrażenia należy podskoczyć tuż przed uderzeniem o podłoże?

Nieważkość to stan, w którym na ciała nie działają żadne siły lub działa na nie jednorodne pole sił (w tym siła grawitacji), ale siły te nie wywołują żadnego nacisku ciał na siebie.

W stan nieważkości można wprowadzić ciało poprzez oddalenie od innych masywnych ciał na nieskończenie dużą odległość. Możliwe? Praktycznie nie.

Interesuje nas drugi przypadek. W chwili, gdy zerwie się winda i zacznie spadać, zaczynamy spadać także my i to w teorii z takim samym przyspieszeniem, gdyż wszystkie ciała w polu grawitacyjnym spadają z takim samym przyspieszeniem (tak, piórko i kamyk też - w próżni). Przestajemy w tym momencie wywierać nacisk na podłogę windy i odwrotnie. Gdybyśmy stali w czasie spadku swobodnego na wadze, wskazałaby 0 kg. Czy nie działa wówczas siła grawitacji? Działa, ale działa tak samo na windę, pasażera i na ... wagę. Teoretycznie możesz się wówczas poczuć jak wewnątrz stacji kosmicznej. Tyle teoria ...

W praktyce winda nie będzie spadać swobodnie, gdyż szyny prowadnic będą stawiać zerwanej windzie opór dzięki tarciu. Winda w rzeczywistości nie będzie spadać swobodnie. Poczujemy się dużo lżejsi, ale nic poza tym.

A gdyby windę zrzucić z pasażerem w środku z helikoptera z dużej wysokości? Lepiej. Ale nie idealnie, z uwagi na opór powietrza. W tym jednak przypadku nie mamy żadnych szans na przeżycie. Wróćmy do naszego przypadku windy w budynku.

Co jednak zrobić, gdy winda rzeczywiście się zerwie. Podskoczyć tuż przed uderzeniem, aby zmniejszyć prędkość uderzenia o podłogę windy?

Pierwszy problem polega na ustaleniu momentu uderzenia windy o podłoże. Przecież jesteś w środku. Tu działa magia zasady względności ruchu. Nie masz układu odniesieni poza ścianami windy. Nie jesteś w stanie stwierdzić kiedy nastąpi uderzenie, a już na pewno przewidzieć tej jednej chwili, w której należałoby ewentualnie podskoczyć.

Załóżmy jednak, że masz podgląd w komórce z kamery z zewnątrz. Co wtedy? Wtedy pamiętaj, że winda jest zbudowana ze sprężystych materiałów i zaraz po uderzeniu odbije się i zacznie poruszać w przeciwną stronę, podczas gdy ty będziesz jeszcze spadał. To tylko zwiększy impet uderzenia.

Co gorsza, cała siła rozłoży się na powierzchnię stóp. Wywarte ciśnienie podczas upadku na stopy prawdopodobnie zmiażdży je.

Siłę uderzenia należy rozłożyć na jak największą powierzchnię.

Należy zwyczajnie położyć się na podłodze windy. A będzie to możliwe dzięki tarciu kabiny o szyny prowadnic, bo gdyby winda spadała swobodnie, unosiłbyś się jak kosmonauta w stacji kosmicznej, będąc w stanie nieważkości.

Ostatnio opublikowane w Pytajniku

Kakaowiec i pokarm bogów

Czekolada jest jednym z najbardziej cennych wyrobów cukierniczych. Gdyby nie nasiona kakaowca, nie moglibyśmy zaznawać przyjemności smakowania czekolady.

Dlaczego gwiazdy zataczają okręgi wokół Gwiazdy Polarnej?

Dlaczego na zdjęciach nieba nocnego z długim czasem naświetlania gwiazdy wydają się krążyć wokół Gwiazdy Polarnej?

Czy można spowolnić fotony?

Fotony są składnikiem światła. Wiemy że poruszają się ze stałą prędkością światła, która jest uniwersalną stałą fizyczną. Czy istnieje możliwość spowolnienia fotonów?

Zobacz więcej

Przeglądaj wszystkie artykuły dotyczące ciekawostek ze świata nauki.

Zobacz też

Mechanika

Mechanika to dział fizyki, który bada ruch ciał fizycznych. Ruch oznacza zmianę stanu ciała w ujęciu zmiany położenia, orientacji w przestrzeni, energii i innych wielkości fizycznych.

Ciśnienie

Ciśnienie p jest to iloraz wartości siły nacisku F i pola powierzchni S, na którą działa ta siła.

Ruch

Ruch można zdefiniować jako zmianę położenia pewnego obiektu względem innego, dowolnie wybranego obiektu (ciała) lub układu tych obiektów, które nazywamy układem odniesienia. To jedno z najpowszechniej występujących zjawisk w przyrodzie. Brak ruchu to spoczynek.

Spadek swobodny

Spadek swobodny jest to ruch ciała w polu grawitacyjnym upuszczonego z pewnej wysokości na ziemię. Spadek swobodny jest przykładem ruchu jednostajnie przyspieszonego prostoliniowego z przyspieszeniem a=g=const.

Ciężar

Co to jest ciężar? Ciężar (siła ciężkości) jest to siła zależna od masy, działająca na spoczywające w układzie Ziemi ciała, znajdujące się przy jej powierzchni. Ponieważ wartość przyspieszenia ziemskiego jest w przybliżeniu stała, przyjmuje się, że ciężar ciała zależy tylko od masy ciała.

Prawo powszechnego ciążenia

Dwa punkty materialne przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu tych mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między tymi punktami.

Przyspieszenie ziemskie

Przyspieszenie ziemskie jest to przyspieszenie, jakie uzyskują ciała spadające na powierzchnię Ziemi. Oznaczamy je literą g. Jest ono równe w przybliżeniu 9,81 m/s2.

Grawitacja

Grawitacja albo inaczej ciążenie powszechne to jedno z czterech podstawowych oddziaływań w przyrodzie. Dowolne ciała obdarzone masą przyciągają się wzajemnie.

Dynamika

Dynamika to dział mechaniki, który bada przyczyny ruchu i jego zmiany pod wpływem sił.