Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Co to jest siła bezwładności i jakie są jej cechy?

Pobaw się przedstawioną grafiką interaktywną, pokazującą przyspieszający statek i ślizgającą się po jego pokładzie skrzynię, którą obserwuje nieruchomy względem statku kapitan (obrazek po prawej stronie). Kwadrans wcześniej nieuważny majtek rozlał tran po pokładzie, więc ruch skrzyni odbywa się praktycznie bez oporów.

Na obrazku po lewej stronie widzimy wrażenia osoby stojącej na brzegu, patrzącej z boku na statek. Wpływ wiatru, fal, prądów morskich itd. pomijamy.

Uwaga: Niektóre z wektorów, dla lepszej wizualizacji, przedstawiono w nierealistycznej skali. Długości wektorów sił i przyspieszeń nie są wyrażone, odpowiednio, w N i m/sIndeks górny 2 .

R14uKJWr1dfiw
Treść alternatywna w opracowaniu - konsultacja merytoryczna.

1. STOP Skrzynia nie przesuwa się po pokładzie., 2. PÓŁ-NAPRZÓD Skrzynia nie przesuwa się po pokładzie.opis alternatywny, 3. CAŁA-NAPRZÓD Skrzynia nie przesuwa się po pokładzie.opis alternatywny, 4. PÓŁ-WSTECZ Skrzynia nie przesuwa się po pokładzie.opis alternatywny, 5. CAŁA-WSTECZ Skrzynia nie przesuwa się po pokładzie.opis alternatywny

Na ekranie grafiki widoczne są trzy rysunki odnoszące się do siły bezwładności, które rozpatrują zagadnienie w inercjalnym oraz nieinercjalnym układzie odniesienia. U góry ekranu widoczne są dwie ilustracje jedna obok drugiej. Obie ilustracje przedstawiają ciemnoniebieski statek towarowy, którego mostek widoczny jest po prawej stronie a dziób po lewej. Statek płynie po błękitnej tafli wody. Na ilustracjach widoczny jest również mężczyzna ubrany w niebieski strój i marynarską czapkę. Na lewej ilustracji mężczyzna jest obserwatorem stojącym na brzegu wyspy, a zatem jest to przykład obserwatora znajdującego się w inercjalnym układzie odniesienia. Na prawym rysunku mężczyzna jest kapitanem znajdującym się na pokładzie statku, a zatem jest przykładem obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia. Poniżej obu ilustracji, na środku ekranu znajduje się rysunek przedstawiający dźwignię służącą do zmiany kierunku ruchu oraz prędkości statku. Pionowa dźwignia zamontowana jest na kole ustawionym w płaszczyźnie pionowej i podzielonym na pięć sektorów w kształcie kawałków tortu. U góry znajduje się czerwony sektor opisany, jako stop. Do sektora tego przyporządkowano cyfrę jeden. Po kliknięciu lewym przyciskiem myszy na cyfrę jeden, po prawej stronie ekranu pojawia się pole z dodatkowymi informacjami. U dołu ekranu widoczne jest urządzenie z dźwignią w pozycji stop. U góry pola informacyjnego widoczne są dwie ilustracje przedstawiające ten sam statek i obserwatora jak na głównej części grafiki, z tym, ze statek ma dziób zwrócony w prawo a na samym dziobie znajduje się ciemnogranatowa skrzynia. Dla obserwatora w inercjalnym układzie odniesienia po lewej stronie skrzynia pozostaje nieruchoma. Dla obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia po prawej stronie, skrzynia również znajduje się w spoczynku. Pod rysunkami widoczny jest napis: Silniki zatrzymane. Skrzynia nie przesuwa się. Na dźwigni widoczny jest po lewej stronie drugi sektor opisany, jako pół naprzód. Oznacza on ruch statku z połową prędkości maksymalnej do przodu. Do tego sektora na dźwigni przyporządkowano cyfrę dwa. Po kliknięciu lewym przyciskiem myszy na cyfrę dwa, po prawej stronie ekranu pojawia się pole z dodatkowymi informacjami. U dołu ekranu widoczne jest urządzenie z dźwignią w pozycji pół naprzód. U góry pola informacyjnego widoczne są dwie ilustracje przedstawiające ten sam statek i obserwatora jak na głównej części grafiki, z tym, ze statek ma dziób zwrócony w prawo a na samym dziobie znajduje się ciemnogranatowa skrzynia. Dla obserwatora znajdującego się w inercjalnym układzie odniesienia na skrzynię działa siła bezwładności, wielka litera F z indeksem dolnym małą litera b i strzałką oznaczającą wektor. Wektor tej siły jest skierowany w lewo przeciwnie do zwrotu prędkości statku. Wektor siły bezwładności narysowano w postaci zielonej, poziomej strzałki skierowanej w lewo i przyłożonej do środka skrzyni. Nad skrzynią narysowano również wektor jej przyspieszenia, również w postaci poziomej, zielonej strzałki skierowanej w lewo i opisanej, jako mała litera a z indeksem dolnym skrzyni i strzałką oznaczającą wektor. Dla obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia po prawej stronie, na statek działa siła, wielka litera F ze strzałką oznaczającą wektor, która wprawia go w ruch.  Jej wektor narysowano w postaci czarnej, poziomej strzałki skierowanej w prawo i widocznej pod dnem okrętu. Nad statkiem widoczna jest czerwona, pozioma strzałka skierowana w prawo, która opisuje przyspieszenie statku, małą litera a z indeksem dolnym statku i strzałką oznaczającą wektor. Na dźwigni widoczny jest skrajnie po lewej stronie drugi sektor opisany, jako cała naprzód. Oznacza on ruch statku z maksymalną prędkością do przodu. Do tego sektora na dźwigni przyporządkowano cyfrę trzy. Po kliknięciu lewym przyciskiem myszy na cyfrę trzy, po prawej stronie ekranu pojawia się pole z dodatkowymi informacjami. U dołu ekranu widoczne jest urządzenie z dźwignią w pozycji cała naprzód. U góry pola informacyjnego widoczne są dwie ilustracje przedstawiające ten sam statek i obserwatora jak na głównej części grafiki, z tym, ze statek ma dziób zwrócony w prawo a na samym dziobie znajduje się ciemnogranatowa skrzynia. Dla obserwatora znajdującego się w inercjalnym układzie odniesienia na skrzynię działa siła bezwładności, wielka litera F z indeksem dolnym małą litera b i strzałką oznaczającą wektor. Wektor tej siły jest skierowany w lewo przeciwnie do zwrotu prędkości statku. Wektor siły bezwładności narysowano w postaci zielonej, poziomej strzałki skierowanej w lewo i przyłożonej do środka skrzyni. Nad skrzynią narysowano również wektor jej przyspieszenia, również w postaci poziomej, zielonej strzałki skierowanej w lewo i opisanej, jako mała litera a z indeksem dolnym skrzyni i strzałką oznaczającą wektor. Dla obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia po prawej stronie, na statek działa siła, wielka litera F ze strzałką oznaczającą wektor, która wprawia go w ruch. Jej wektor narysowano w postaci czarnej, poziomej strzałki skierowanej w prawo i widocznej pod dnem okrętu. Nad statkiem widoczna jest czerwona, pozioma strzałka skierowana w prawo, która opisuje przyspieszenie statku, małą litera a z indeksem dolnym statku i strzałką oznaczającą wektor. Przy ustawieniu cała naprzód wszystkie strzałki symbolizujące wektory sił i przyspieszenia są dłuższe niż w ustawieniu pół naprzód. Na dźwigni widoczny jest po prawej stronie drugi sektor opisany, jako pół wstecz. Oznacza on ruch statku z połową prędkości maksymalnej do tyłu. Do tego sektora na dźwigni przyporządkowano cyfrę cztery. Po kliknięciu lewym przyciskiem myszy na cyfrę cztery, po prawej stronie ekranu pojawia się pole z dodatkowymi informacjami. U dołu ekranu widoczne jest urządzenie z dźwignią w pozycji pół wstecz. U góry pola informacyjnego widoczne są dwie ilustracje przedstawiające ten sam statek i obserwatora jak na głównej części grafiki, z tym, ze statek ma dziób zwrócony w prawo a na samym dziobie znajduje się ciemnogranatowa skrzynia. Dla obserwatora znajdującego się w inercjalnym układzie odniesienia na skrzynię działa siła bezwładności, wielka litera F z indeksem dolnym małą litera b i strzałką oznaczającą wektor. Wektor tej siły jest skierowany w prawo przeciwnie do zwrotu prędkości statku. Wektor siły bezwładności narysowano w postaci zielonej, poziomej strzałki skierowanej w prawo i przyłożonej do środka skrzyni. Nad skrzynią narysowano również wektor jej przyspieszenia, również w postaci poziomej, zielonej strzałki skierowanej w prawo i opisanej, jako mała litera a z indeksem dolnym skrzyni i strzałką oznaczającą wektor. Dla obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia po prawej stronie, na statek działa siła, wielka litera F ze strzałką oznaczającą wektor, która wprawia go w ruch. Jej wektor narysowano w postaci czarnej, poziomej strzałki skierowanej w lewo i widocznej pod dnem okrętu. Nad statkiem widoczna jest czerwona, pozioma strzałka skierowana w lewo, która opisuje przyspieszenie statku, małą litera a z indeksem dolnym statku i strzałką oznaczającą wektor. Na dźwigni widoczny jest skrajnie po prawej stronie drugi sektor opisany, jako cała wstecz. Oznacza on ruch statku z maksymalną prędkością do tyłu. Do tego sektora na dźwigni przyporządkowano cyfrę pięć. Po kliknięciu lewym przyciskiem myszy na cyfrę pięć, po prawej stronie ekranu pojawia się pole z dodatkowymi informacjami. U dołu ekranu widoczne jest urządzenie z dźwignią w pozycji cała wstecz. U góry pola informacyjnego widoczne są dwie ilustracje przedstawiające ten sam statek i obserwatora jak na głównej części grafiki, z tym, ze statek ma dziób zwrócony w prawo a na samym dziobie znajduje się ciemnogranatowa skrzynia. Dla obserwatora znajdującego się w inercjalnym układzie odniesienia na skrzynię działa siła bezwładności, wielka litera F z indeksem dolnym małą litera b i strzałką oznaczającą wektor. Wektor tej siły jest skierowany w prawo przeciwnie do zwrotu prędkości statku. Wektor siły bezwładności narysowano w postaci zielonej, poziomej strzałki skierowanej w prawo i przyłożonej do środka skrzyni. Nad skrzynią narysowano również wektor jej przyspieszenia, również w postaci poziomej, zielonej strzałki skierowanej w prawo i opisanej, jako mała litera a z indeksem dolnym skrzyni i strzałką oznaczającą wektor. Dla obserwatora w nieinercjalnym układzie odniesienia po prawej stronie, na statek działa siła, wielka litera F ze strzałką oznaczającą wektor, która wprawia go w ruch. Jej wektor narysowano w postaci czarnej, poziomej strzałki skierowanej w lewo i widocznej pod dnem okrętu. Nad statkiem widoczna jest czerwona, pozioma strzałka skierowana w lewo, która opisuje przyspieszenie statku, małą litera a z indeksem dolnym statku i strzałką oznaczającą wektor. Przy ustawieniu cała wstecz wszystkie strzałki symbolizujące wektory sił i przyspieszenia są dłuższe niż w ustawieniu pół wstecz.

Polecenie 1

Czy efekt odczuwania siły bezwładności znamy w życiu codziennym tylko z ruchów postępowych?

Polecenie 2

W samolotach myśliwskich, wykonujących często ciasne wiraże albo poruszających się po łukach w płaszczyźnie pionowej (np. podczas wykonywania tzw. pętli), pilot szczególnie dotkliwie odczuwa efekty bezwładności. Zastanów się, po co w spodniach kombinezonów stosuje się kompresory, które - w przypadku silnych przeciążeń - zaciskają się na nogach  pilota.