FİZİĞİN KÜÇÜK BİR PARADOKSU: HAREKET EDEN ASANSÖRDE ZIPLAMAK
Bir asansör, düşey doğrultuda yukarı yönde hareket etmektedir. Asansörün içerisinde bulunan bir kişi, asansörün tabanından düşey olarak yukarı doğru zıplar.
Kişinin hareketi sırasında yere göre anlık hızı bir noktada sıfır olur. Ancak asansör yukarı doğru hareket etmeye devam etmektedir.
Şimdi asıl soru geliyor:
Kişi, yere göre hızı sıfır olduğu anda asansörün neresindedir? Ve tekrar asansörün tabanına düştüğünde geçen süreyi nasıl hesaplayabiliriz?
Ek soru:
Asansörün hızı değişseydi, bu problem nasıl değişirdi?
Yalnızca fiziksel düşünme.
Yere göre anlık hızının sıfır olması demek asansörün yukarı hareket ettirmesinin etkisinden kısa bi süreliğine kurtulmak demektir. Bunu bilmemiz için de asansörün hızını ve ne kadar hızlı zıplandığını bilmemiz gerekir tabi net sayısal bi sonuç bulmamız gerekiyorsa yoksa bi formül mü bulmaya çalışıyoruz??
Şimdi sorunun ilk basamağına bakıldığında kişinin hızı yere göre sıfır olduğunda ki duruma bakalım eğer asansör sabit hızlı hareket ediyorsa kişi zıpladığı anda asansörün tabanına bir etki kuvveti uygular,taban ise tepki kuvveti olarak insanı yukarı yönlü bir anlığına asansörden daha hızlı bir şekilde yukarı çıkmasını sağlar şimdi burdan bakılacak olunur ise konuya kişi asansörden daha hızlı hareket etti ama asansörde hareket etmeye devam ettiği için kişi asansör kabinin orta bölgesinden biraz daha aşağıda olacaktır bu anda ki havada kalma süremiz de "t" olsun asansör ivmeli bir hareket yapıyor ise öncelikle hızlanan bir hareket yapıyor ise asansör tabani da yüzey olarak düşünüldüğünde kişiye etki eden çekim kuvveti yani normal kuvveti artıyordur böylece kişi en kısa t süresince havada kalmış ve daha az bi yüksekliğe ulaşabilmiştir ama asansör yavaşlayan bir hareket yapıyor ise kişiye etki eden normal kuvvet azalıyordur kişi zıpladığı anda en yüksek mesafeye ulaşır ve en büyük t süresini elde etmiş olur .
Peki asansör yukarı doğru ivmelenirken bir anda durdurulamaz bi sistem kurulup bir anda durdurulsaydı kişi nasıl bir eylemsizlik hareket yapardı?
Burada küçük bir kavram ayrımı var. Kişinin yere göre hızının sıfır olması, asansörün hareketinin etkisinden kurtulduğu anlamına gelmez. Sadece yere göre anlık olarak durur. Asansörle arasındaki bağıl hareket ise devam eder. Dolayısıyla hangi referans sistemine göre hareketi incelediğimiz oldukça önemli.
Peki asansörün hızı sabit değil de ivmeli olsaydı, kişinin yere göre hızının sıfır olduğu an ile asansöre tekrar temas ettiği an arasındaki ilişki nasıl değişirdi?
Kişi asansör tabanından ayrıldığı anda normal kuvvet ortadan kalkar. Yani havada kaldığı süre boyunca normal kuvvetin artması veya azalmasından bahsedemeyiz.
Atladığın bir diğer nokta ise asansörün ivmeli hareket yapması. Burada kişinin hareketini incelerken yer çekimi ivmesiyle asansörün ivmesini birlikte değerlendirmemiz gerekiyor. Çünkü asıl belirleyici olan kişinin asansöre göre sahip olduğu bağıl ivmedir.
Fizik_yunus senin soruna cevap verecek olursam şöyle ifade ederim ;Bunu Newton'un 1. yasası, yani eylemsizlik yasası üzerinden açıklayabiliriz. Asansör aniden durdurulduğunda kişi, sahip olduğu mevcut hareket durumunu koruma eğilimindedir. Bu nedenle asansör durmasına rağmen kişi mevcut hızı doğrultusunda hareketini sürdürür. Yani asansörün durması, kişinin de aynı anda duracağı anlamına gelmez. Yer çekimi ise kişinin hareketini değiştirmeye devam eder.
