Referentiepunten vliegtuig

[pom]

Ik zat laast in een vliegtuig, op weg naar Madrid. Het vliegtuig steeg op en tijdens de versnelling op de grond voelde het in het vliegtuig alsof de voorwielen al van de grond waren. Echter, zodra ik naar buiten keek zag ik aan de horizon dat dit helemaal niet het geval was. Dit komt doordat de kracht van een versnelling dezelfde kracht is als de zwaartekracht. Wanneer je tijdens de versnelling een bal laat vallen in het vliegtuig dan zal deze bal schuin naar achter vallen. Deze zelfde bal valt ook schuin naar achter wanneer het vliegtuig met een bepaalde hoek schuin omhoog relatief met de aarde opstijgt. Volgens de relativiteitstheorie is er geen enkele manier (zelfs niet met een gyroscoop) om vast te stellen wat zo een versnelling veroorzaakt; de zwaartekracht of de versnelling van het vliegtuig. Nu is mijn vraag: Hoe weet men in een vliegtuig of het vliegtuig versnelt of dat het gewoon schuin omhoog opstijgt wanneer er geen horizon zichtbaar is door de wolken?

[shimmy]

Wat je zegt lijkt me niet helemaal correct. Bij het versnellen in horizontale richting, op de landingsbaan voel je een horizontale kracht. Je wordt met je rug in de leuning gedrukt.

Bij het opstijgen voel je een verticale kracht. Je wordt met je kont in je stoel gedrukt.

Het verschil tussen deze twee versnellingen is dus goed waar te nemen.

Er is wel een ander voorbeeld te verzinnen waarbij de herkomst van een kracht niet valt te bepalen.

Zit je tijdens de kruisvlucht met geblindeerde ramen en voel je ineens een verticale kracht (je wordt met je kont in je stoel gedrukt) kan het vliegtuig zowel een klim als een bocht hebben ingezet.

[pom]

Ja, dat bedoel ik dus. Maar hoe kun je dit met de apperatuur meten in het vliegtuig? Door bijv straling te weerkaatsen die door de wolken heen gaat kun je de hoek van het vliegtuig ten opzichte van het aardoppervlakte meten, maar er zijn ook gebergten! Ik vroeg me af waarom versnelling door de meetinstrumenten niet wordt gezien alsof het vliegtuig gewoon schuin omhoog relatief met de aarde vliegt.

[shimmy]

Ik zou daar het zogenaamde kompas voor gebruiken, verandert de koers dan heb je te maken met een bocht, zo niet, dikke kans dat je dan aan het klimmen bent. Je kunt dit controleren door op een hoogtemeter te kijken.

Of de relativiteitstheorie daar andere oplossingen voor brengt weet ik niet...

[eendavid]

Dit heeft niet veel met relativiteitstheorie te maken hoor. Hoewel je de kracht die jij ervaart tgv zwaartekracht niet kan onderscheiden van die tgv versnelling van het vliegtuig, ken je de zwaartekracht al. Dus trek deze af van de gemeten kracht, kijk of er een verticale component is, en merk of je vliegtuig al opwaarts aan het versnellen is. Niet dat ik iets weet over vliegtuigtechnologie overigens.

[shimmy]

Wat je zegt klopt allemaal Eendavid, maar gaat niet op voor bij het laatste voorbeeld. Ik doel op de vergelijking tussen het klimmende vliegtuig en het vliegtuig in een bocht..

Voor beide geldt initieel een horizontale éénparig versnelde beweging met een verticale kracht vanuit het zwaartepunt van het lichaam door de kont loodrecht op het aardoppervlak naar beneden van 1g.

Je kunt je voorstellen dat als het vliegtuig in een bepaalde mate gaat klimmen deze kracht toeneemt tot 1,5g, nog steeds vanuit het zwaarte punt door de kont.

Je kunt je ook voorstellen dat het vliegtuig een bocht aan rolt waarbij de kracht toeneemt tot 1,5g, nog steeds vanuit het zwaartepunt door de kont. Weliswaar nu onder een hoek t.o.v van het aardoppervlak maar dat signaleren de hersens niet tenzij naar buiten gekeken kan worden.

Het verschil tussen klim en bocht is in bepaalde gevallen dus niet waarneembaar voor de passagier als deze niet beschikt over instrumenten of ramen.

De link met relativiteit zie ik ook niet, behalve dat deze vraag in dat forum in gepost.

[pom]

Het waarnemen van versnellingen en zwaartekracht heeft alles te maken met relativiteit. Ik vraag me alleen af met wat voor soort instrumenten je onderscheid kunt maken tussen de kracht van de zwaartekracht en de kracht van het versnellen van het vliegtuig. Dit kan volgens mij alleen door de oppervlakte van de aarde te meten. Maar hoe zit het dan met gebergten?

[eendavid]

Het verschil tussen klim en bocht is in bepaalde gevallen dus niet waarneembaar voor de passagier als deze niet beschikt over instrumenten of ramen.

ok. heldere uitleg, bedankt.

Het waarnemen van versnellingen en zwaartekracht heeft alles te maken met relativiteit. Ik vraag me alleen af met wat voor soort instrumenten je onderscheid kunt maken tussen de kracht van de zwaartekracht en de kracht van het versnellen van het vliegtuig.

Je kent de zwaartekracht al lang. Meet ze voor stilstaande waarnemers. Dit natuurlijk bij verwaarlozing aardrotatie e.d. Maar ook dat maakt niets uit: we kennen de zwaartekracht al via welbepaalde wetten.

En tenslotte, als we er toch zo graag relativiteit bij willen: zwaartekracht bestaat niet; zwaartekracht is versnelling tov vrij vallende waarnemers. Dus waarom zou je een onderscheid willen meten? Dit is gewoon een verwarring tussen 2 talen, deze van de klassieke mechanica (die voor waar we het hier over hebben gebruikt wordt) en de algemene relativiteit.

[pom]

Ok, ik begin het een beetje te begrijpen. Dus je zegt; wanneer er krachten worden waargenomen die afwijken van de zwaartekracht is dit versnelling of vertreging etc.?

[Phys]

Zoals gemeld hoort dit topic in Mechanica thuis, verplaatst dus.

[ajw]

De vraag is dus eigelijk of je kan meten of een kracht je van je geodeet doet afwijken, of dat je louter (schijn-)krachten ondergaat ten gevolge van ruimte tijd kromming.

[eendavid]

wanneer er krachten worden waargenomen die afwijken van de zwaartekracht is dit versnelling of vertreging etc.?

Goh, ja (maar het kan iets preciezer verwoord nmm). Laat ons gewoon even zeggen: we hebben hiervoor geen algemene relativiteit nodig, en dan verdwijnen taalkundige verwarringen. Dan kunnen we zeggen: als er krachten worden waargenomen die afwijken van de zwaartekracht zijn dit fictieve krachten (tgv versnelling van het vliegtuig), of krachten die niets te maken hebben met de vraag (je buurman die tegen jou duwt, een elektrische kracht op een geladen metalen bol in je rugzak,...)

De vraag is dus eigelijk of je kan meten of een kracht je van je geodeet doet afwijken, of dat je louter (schijn-)krachten ondergaat ten gevolge van ruimte tijd kromming.

Dat kan je uiteraard waarnemen. Bijvoorbeeld: jij wit nu in je stoel voor het pc-scherm en je ondervindt een opwaartse kracht van je stoel op jou, waardoor je niet via een geodeet beweegt. Een geodeet en een niet-geodeet zijn duidelijk onderscheiden objecten. Maar ik denk eerlijk gezegd niet dat dit de vraag is. Immers: in geen van beide situaties bevindt onze reiziger zich op een geodeet.

[ajw]

Dat kan je uiteraard waarnemen. Bijvoorbeeld: jij wit nu in je stoel voor het pc-scherm en je ondervindt een opwaartse kracht van je stoel op jou, waardoor je niet via een geodeet beweegt. Een geodeet en een niet-geodeet zijn duidelijk onderscheiden objecten. Maar ik denk eerlijk gezegd niet dat dit de vraag is. Immers: in geen van beide situaties bevindt onze reiziger zich op een geodeet.

Je hebt gelijk, geodeet is fout. ruimte tijd kromming is mi. goed: de vraag is of je verschil kan meten tussen kracht ten gevolge van ruite tijd kromming of een andere kracht. M.a.w. de door de ts geschetste situatie is analoog aan Einsteins voorbeeld van zwaartekracht en een versnellende lift in deep space.

[eendavid]

Ik denk nog steeds niet dat dit goed is. 'krachten tgv van ruimtetijd kromming' is hetzelfde als zeggen 'een niet-rechtlijnige geodeet'. Het is een goede, en leuke, oefening (zoals bij elk klassiek systeem) om dit te formuleren in termen van AR, maar misschien is het beter dat we daar een apart topic voor openen in relativiteit? Het heeft niet veel te maken met de analyse van het systeem met een model op maat.

[ajw]

Het is een goede, en leuke, oefening (zoals bij elk klassiek systeem) om dit te formuleren in termen van AR, maar misschien is het beter dat we daar een apart topic voor openen in relativiteit? Het heeft niet veel te maken met de analyse van het systeem met een model op maat.

De ts heeft het onderwerp oorsponkelijk in 'Relativiteit' gepost, en gebruikt het equivalentie principe als uigangspunt voor zijn vraag, dus waarom een apart topic?