質問: エレベーターが落下したら中の人ってどうなりますか? 自分が考えたのは、人の質量をm、エレベーターの加 エレベーターが落下したら中の人ってどうなりますか? 自分が考えたのは、人の質量をm、エレベーターの加速度をαとすると、 人には鉛直下向きに重力mg、鉛直上向きに慣性力mαがはたらきますよね? よって、合力fは鉛直下向きを正とすると、 f=mg-mα =m(g-α) ここで、エレベーターとワイヤー間の摩擦などで、おそらく g>α なので、 f=m(g-α)>0 つまり、下向きに力が働くので人は勝手には浮かないと思ったのですが合ってるでしょうか? また、このとき地面を蹴ってジャンプしたらどうなりますか? わかる方いらっしゃいましたら、よろしくお願いいたします!
回答: 自由落下したら、エレベータの系では、無重力になります。古典論では、質問のような議論でしょうが、本当は違います。 エレベータの中にいる人が、 ・下に地球があって、その重力を感じているのか? それとも、エレベータが上に加速されて、その慣性力を感じているのか?は区別つきません。 おなじように ・質量のある物質でつくられた歪んだ空間を自由落下していることと、まわに何もなくて、なんの力もうけない状態も、区別出来ません。 それが一般相対性理論です。地球の質量によって、空間が歪み、その空間で重落下をしているものは、空間のおもむくままのうごきであり、とうぜん無重力になります。