Asansörde tartı neden farklı gösterir? Ağır ve hafif hissetmenin nedeni

Asansörde Tartı Neden Farklı Gösterir?

Soru: Asansörde tartının gösterdiği değer neden değişir?
Kısa Cevap: Asansör ivmelendiğinde tartı ile kişi arasındaki normal kuvvet değişir. Tartı bu temas kuvvetini algıladığı için farklı değer gösterebilir.
Detaylı Cevap: Kişi asansöre göre hareketsiz duruyorsa asansörle aynı ivmeye sahiptir. Yukarı yönlü ivmede tartının kişiyi ağırlığından daha büyük bir kuvvetle desteklemesi gerekir. Aşağı yönlü ivmede ise bu destek kuvveti küçülür. Bu değişim ağır veya hafif hissetmeye neden olur; kişinin kütlesi değişmez.

Görünür Ağırlık Nasıl Hesaplanır?

Kişinin üzerinde yalnızca ağırlık ve tartının normal kuvvetinin etkili olduğu düşey hareket modelinde, yukarı yön pozitif seçilirse:

N − mg = ma_y

N = m(g + a_y)

Burada a_y işaretli ivmedir. Yukarı yönlü ivmede pozitif, aşağı yönlü ivmede negatif alınır. Böylece görünür ağırlık olan N hesaplanır.

Hareket Yönü ile İvme Yönünü Karıştırmayın

Yukarı giderken hızlanan asansör: İvme yukarı yönlüdür, kişi daha ağır hisseder.

Yukarı giderken yavaşlayan asansör: İvme aşağı yönlüdür, kişi daha hafif hisseder.

Aşağı giderken hızlanan asansör: İvme aşağı yönlüdür, kişi daha hafif hisseder.

Aşağı giderken yavaşlayan asansör: İvme yukarı yönlüdür, kişi daha ağır hisseder.

Sabit hızla hareket eden veya duran asansör: İvme sıfırdır, normal kuvvet ağırlığa eşittir.

Bu durumlar, asansörde kuvvet ve ivme ilişkisini inceleyen etkinliklerle pekiştirilebilir.

Örnek Soru ve Çözümü

Soru: 50 kg kütleli bir kişi, aşağı giderken 2 m/s² büyüklüğünde ivmeyle yavaşlayan asansörde tartının üzerinde duruyor. g = 10 m/s² olduğuna göre görünür ağırlığı kaç N’dur?

Kısa Cevap: Görünür ağırlık 600 N olur. Kişi daha ağır hisseder.

Çözüm: Asansör aşağı giderken yavaşladığından ivmesi yukarı yönlüdür. N − mg = ma bağıntısından N = 50 × (10 + 2) = 600 N bulunur. Gerçek ağırlık ise 50 × 10 = 500 N’dur.

Tartı Kilogram Gösteriyorsa Ne Anlama Gelir?

Günlük tartılar temas kuvvetini ölçüp kalibrasyonlarına göre kilogram cinsinden bir göstergeye dönüştürür. İvmeli asansörde bu gösterge, kişinin gerçek kütlesinden farklı olabilir.

Örnekteki tartı 10 N/kg değerine göre kalibre edilmişse 600 N için 60 kg gösterir. Kişinin kütlesi yine 50 kg’dır. Ölçüm kavramlarını karşılaştırmak için ağırlığın nasıl ölçüldüğüne ilişkin açıklamalar incelenebilir.

Asansör, kuvvet ve ivmeyle ilgili etkinlik cevapları

Ağırlığı nasıl ölçeriz, ağırlık ne ile ölçülür?