Wanneer de lift wordt gestopt, zijn de twee krachten gelijk en tegengesteld, en is de nettokracht nul. Maar als je naar boven versnelt, moet de nettokracht ook naar boven zijn. Dit betekent dat de normaalkracht groter is dan de zwaartekracht (weergegeven door de lengte van de twee pijlen hierboven). Dus jij voelen moeilijker als de normaalkracht toeneemt. We kunnen de normaalkracht uw “schijnbare gewicht” noemen.
Begrepen? Je zit in deze doos en het lijkt alsof er niets verandert, maar je voelt een sterkere zwaartekracht die je naar beneden trekt. Dat komt omdat het van jou is referentiekader, een schijnbaar stilstaande liftkooi, zoomt feitelijk naar boven. Kortom, we gaan van hoe Jij zie het binnen het systeem als iemand buiten het systeem ziet het.
Kun jij een lift op de maan bouwen en deze snel genoeg versnellen om het gewicht van je aarde terug te winnen? Theoretisch gezien wel. Dit is wat Einsteins gelijkwaardigheidsprincipe zegt: Er is geen verschil tussen een zwaartekrachtveld en een versnellend referentiekader.
Rotonde oplossing
Maar je ziet het probleem: om ook maar een paar minuten omhoog te blijven accelereren, zou de liftschacht absurd hoog moeten zijn, en al snel zou je even belachelijke snelheden bereiken. Maar wacht! Er is een andere manier om versnelling te bereiken: door in cirkels te bewegen.
Hier is een natuurkundepuzzel voor jou: wat zijn de drie bedieningselementen in een auto die ervoor zorgen dat hij accelereert? Antwoord: gaspedaal (om te versnellen), rem (om te vertragen) en stuur (om van richting te veranderen). Ja, dat zijn allemaal versnellingen!
Onthoud dat versnelling de snelheid is waarmee de snelheid verandert, en hier is de sleutel: Snelheid in de natuurkunde is een vector. Het heeft een grootte, die we zijn snelheid noemen, maar het heeft ook een bepaalde richting. Draai de auto en je accelereert, ook als je snelheid onveranderd blijft.
Dus wat als je gewoon rondjes rijdt? Dan zou je voortdurend versnellen zonder ergens heen te gaan. Dit heet centripetale versnelling (AC), wat betekent gecentreerd: Een voorwerp dat in een cirkel beweegt, versnelt naar het midden, en de grootte van deze versnelling hangt af van de snelheid (C) en straal (R):
Met dank aan Rhett Allain