تطبيقات 2على تيوتنن عبد الرحمن دويك تاسع أ

2- حركة المصعد والقوة المؤثرة على أرضيته
تتغير القوة التي يؤثر بها المصعد في الجسم الموجود فيه (رد الفعل)، تبعاً لمقدار تسارع المصعد واتجاهه الذي ينطلق به. فإذا انطلق المصعد بتسارع للأعلى، فإن قوى رد الفعل المؤثرة في الجسم تكون أكبر من وزنه. ويكون رد الفعل أقلَّ إذا تحرك المصعد بتسارع إلى الأسفل. ويتساوى الوزن مع رد الفعل في حالة الحركة بسرعة ثابتة. ومثل رد الفعل تعامل قراءة الميزان النابضي المعلق في سقف المصعد أو الموضوع على أرض المصعد.
ولتوضيح ذلك افترض جسماً كتلته (ك) معلق بميزان نابضي مثبت في سقف مصعد؛ لاحظ الشكل(4-15)، وأنّك تراقب قراءة الميزان.
بتطبيق القانون الثاني لنيوتن على المحور الرأسي:



وهذه هي معادلة حركة المصاعد، لاحظ أنه لا يوجد حركة أفقية، وعلينا التأكد عند تعويض قيمة التسارع من وضع الإشارة المناسبة ؛ فتسارع المصعد للأعلى موجب، وتسارعه للأسفل سالب.
ومن الممكن ببساطة استنتاج ظاهرة انعدام الوزن؛ فإذا انقطعت حبال المصعد ، وهوى للأسفل بتسارع السقوط الحر (-جـ)، فإن العلاقة السابقة تصبح كما يلي:
قالميزان –و = ك(-جـ)، وبما أن و= ك جـ
\ قالميزان = صفراً
وبذلك يبدو الجسم المعلق بالميزان النابضي في سقف المصعد عديم الوزن.
وظاهر انعدام الوزن الظاهري يتعرض لها رواد الفضاء بصورة عامة، فالمركبات الفضائية التي تدور حول الأرض في مدار ثابت، تتسارع نحو مركز الأرض بتسارع مركزي مقداره (-جـ)، لذا ،يَحُسُّ كل من فيها بحالة انعدام الوزن. مما يسبب لهم بعض الصعوبات ؛ منها ما يؤثر في الدورة الدموية، وعمل القلب. أضف إلى ذلك أن الشعور بالاتزان الذي اعتاد عليه الإنسان بسبب وزنه يصبح مفقوداً ؛ كما أن الحركة التي اعتدنا عليها بدفع الأرض إلى الخلف بفعل ثقل أجسامنا ، فنندفع إلى الأمام، تصبح مستحيلة. كما أن استقرار المواد والأدوات في المركبة الفضائية يتطلب تثبيتها بشكل خاص. ومن الصعوبات التي يواجهها رواد الفضاء أيضاً منها ما يتعلق ببعض العمليات الحيوية، فأنت عندما تشرب ينسكب الماء في فمك بسبب وزنه؛ وإذا انعدم وزن الماء، فإنه لا ينسكب داخل الفم بل يتشتت في كل اتجاه . وما ينطبق على الماء، ينطبق في حالة الطعام والإخراج