Feladat: 201. fizika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Kiss Magdolna ,  Salamon Péter ,  Tegze Miklós 
Füzet: 1970/február, 89. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyenletesen gyorsuló rendszerek, Szabadesés, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1969/szeptember: 201. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás. A leszakadás pillanatától kezdve a labda sebessége a lift sebességéhez képest nem változik, mivel a labda és a lift gyorsulása megegyezik. Eszerint amennyiben a leszakadás pillanatában a labda a felső holtponton van ‐ amikor a lifthez viszonyított sebessége 0 ‐, akkor a zuhanás folyamán is nyugalmi helyzetben lesz a lifthez képest. Ha a leszakadás pillanatában a labda mozgásban van a lifthez képest, vagy a lift padlóján benyomódva van a lifthez viszonyítva nyugalomban, akkor a lifthez viszonyítva egyenletes sebességgel mozogva pattog a lift padlója és mennyezete között. (A súrlódástól, légellenállástól eltekintettünk.)

 

Tegze Miklós (Bp., Kölcsey F. Gimn., I. o. t.)

 

II. megoldás. Ábrázoljuk a labda sebességét az álló liftben. a időpillanatban a labda a felső holtponton van, b időpillanatban pedig a padlóhoz ütközik, és ezért sebessége ellentétes irányúra változik. Tegyük fel, hogy a lift t0 időpontban szakad le. Ettől kezdve a lift sebességét ábrázolva az előbbi egyenesszakaszokkal párhuzamos egyenest kapunk (szaggatott vonal). Ezért a liftben levők úgy látják, hogy a labda állandó sebességgel mozog. A megoldás további része azonos az előző megoldással.
 

Kiss Magdolna (Győr, Révai M. Gimn., I. o. t.)

 

 

III. megoldás. Ha a felvonószekrény leszakad és szabadon esik, akkor a liftben levő tárgyak a "súlytalanság állapotába'' kerülnek, mivel a testekre ható gravitációs erőt kiegyensúlyozza a lift szabadesése miatt a mozgó liftben levő megfigyelő számára fellépő tehetetlenségi erő. A liftben levő megfigyelő azt észleli, hogy a tárgyakra nem hat erő. (A lift padlóján álló tárgy nem fejt ki nyomóerőt a padlóra.) Ezért a labda vagy nyugalmi helyzetben van, vagy egyenletes mozgást végez, az utóbbi esetben föl-le pattog egyenletes sebességgel.
 

Salamon Péter (Érd, Vörösmarty M. Gimn., I. o. t.)