Einstein principio de equivalencia dice que no se puede distinguir entre una aceleración de la trama o de un campo gravitatorio. Sin embargo, en un campo gravitacional, si dejo caer una pelota de tenis, de rebote, pero no creo que en la aceleración del cohete. Va a rebotar? Si es así, ¿cómo?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Herb Wilf
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Esta es una de esas cosas que debe quedar claro de una vez que lo vea, así que he hecho una animación:
Como se puede ver, la pelota simplemente rebota en la parte de atrás del cohete una vez que el cohete alcanza, como una pelota de tenis que rebota la raqueta durante un servicio. En el comoving trama (es decir, si estamos acelerando junto con el cohete), esto equivale a la pelota rebotando en el suelo.
Desde el cohete sigue acelerando, pero el balón no está, el cohete será eventualmente alcanzar con el balón de nuevo y rebotará una segunda vez. Aquí está un bono de animación que muestra múltiples rebotes:
En esta versión la pelota rebota elásticamente, y se inicia a una altura más baja, por lo que varios rebotes puede ser observado antes de que el cohete alcanza el lado de la imagen. Es un poco difícil para el ojo para ver, pero entre las colisiones de que la bola se mueve a una velocidad constante, mientras que el cohete acelera de ponerse al día con él.
Finalmente, he aquí otro bono de animación para mostrar que si la pelota no rebota elásticamente, a continuación, se detendrá a despedir y empezar a mover junto con el cohete:
WetSavannaAnimal aka Rod Vance
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37985
La pelota botará exactamente como lo haría en la superficie de un planeta con local de la aceleración de la gravedad igual a la del cohete de aceleración.
La física realmente jugar exactamente como en la de Einstein la aceleración del cohete experimento de pensamiento, y ni siquiera pelotas de rebote le dirá a la aceleración en el marco de distancia de la superficie del planeta para usted en este sentido.
Yo sugiero que trabajar el problema desde un sistema inercial eliminado del cohete. Deja que la pelota vaya, y luego el piso del cohete acelera hacia la pelota mientras las costas con la velocidad que tiene en el instante de la liberación. Calcular los efectos de la colisión a partir de ahí, y luego transformar la posición de la bola en función del tiempo camino de regreso a la aceleración de las coordenadas; va a buscar a mis dos primeros párrafos para ser verdad.
Jack
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Digamos que tanto el cohete y la pelota comienza en cero la velocidad y el cohete acelera a una tasa constante.
La pelota empieza a cierta distancia $s$ desde el suelo.
En el tiempo que toma para que el cohete para viajar $s$ (el primer rebote), que se han acelerado a una velocidad determinada, $v$ digamos.
Suponiendo que perfectamente colisión elástica, la bola (que era estacionaria con respecto a la partida de marco, y ahora está viajando a $-v$ en relación al cohete) ahora estará viajando a $+v$ en relación al cohete o $+2v$ en relación con el fotograma de inicio.
La pelota va a continuar con su viaje hacia adelante en $2v$, y el cohete se continuará hacia la aceleración. En el momento en que coge el balón de nuevo, sale el cohete viaja $3v$ (esto puede ser visto ya sea por la simetría de los argumentos o explícitamente la elaboración de las ecuaciones de movimiento). En relación a los cohetes de la imagen es idéntica a la del primer rebote: la pelota está en $-v$ y de rebote a $+v$ nuevo.
Siguiente a través de esta forma, encontramos que el comportamiento de la pelota en relación a la (aceleración) marco del cohete realmente es el mismo que si la bola estaba en un campo gravitacional.
Saurabh Palaspagar
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