måndag 5 december 2016

Einsteins relativitetsteori och löpband

Och så var det vinter igen och som vanligt börjar löpbandet och dess fysik diskuteras, och den mest frekvent förekommande frågan är om det är lättare att springa på löpband än att springa utomhus på slätmark. Och vet ni? Nästan alla har fel. Nästan alla verkar tro att det är lättare att springa på löpband eftersom bandet rör på sig. Till och med på Runner´s World kan man läsa:

”Tempot på löpbandet motsvarar inte samma fart vid utomhuslöpning. Eftersom du slipper luftmotståndet och får en viss hjälp av bandets rullning bör du springa med 1,5 procents uppförslutning för att få samma motstånd som vid utomhuslöpning”.

Att denna text har sluppit igenom och publiceras på Runner´s Worlds hemsida är för mig helt obegripligt, och det är just stycket ”.... och får en viss hjälp av bandets rullning....” som felar. Det är precis som att Einsteins relativitetsteori inte gäller på ett löpband.

Folk verkar vägra förstå att den framåtdrivande kraften vid tex 5 min/km (12 km/h) blir samma oavsett om du springer på löpband eller utomhus på slätmark. Alltså, den framåtbringade kraften du överför till underlaget måste alltså generera en fart på 12 km/h, och det oavsett om du rör på dig i förhållande till marken eller om marken rör på sig i förhållande till dig. Jag vet inte hur jag ska förklara det här, men låt oss ta hjälp av Einstein och hans relativitetsteori för det är precis samma sak. Einstein använde sig dock av ett tåg för att förklara.

Låt oss säga att Einsteins tåg åker framåt i 12 km/h och om du befinner dig i tåget och springer i motsatt riktning i 12 km/h så kommer du stå still i förhållande till marken, men i tåget kommer det kännas som att du springer i 12 km/h.

För en observatör i tåget springer du alltså i 12 km/h men för en observatör som står på marken utanför tåget så står du still i förhållande till marken (och honom). Detta ger oss alltså att ”hastigheten är relativ i förhållande till observatörens hastighet, men fysiken lagar gäller lika för båda”, och om ni inte visst det så är det just det som är Einsteins relativitetsteori.

Att gå omkring och hävda att det är lättare att springa på ett löpband än utomhus på slätmark är alltså att hävda att Einsteins relativitetsteori inte gäller på löpband, men det kan jag lova er att den gör.

Dock finns det en liten, liten brist i jämförelsen med Einsteins relativitetsteori. Vet ni vilken det är?

4 kommentarer:

Anonym sa...

Relativitetsteorin handlar om vad en utomstående betraktare observerar när något kommer upp i hastigheter nära ljusets.

Det du beskriver om tåget är enkel matematik.

Lennart sa...

Ja, precis så! Jag tänkte att om vi börjar med två fysiska system och relativa hasigheter för olika observatörer samt att fysikens lagar gäller lika för båda och praktiserar detta på löpband så kan vi höja hastigheten sen :-).

Jag menar, förstår man inte principen för ett löpband eller tåg så blir det ännu svårare att förstå nästa steg när hastigheten höjs då tiden går långsammare, avstånden minskar och rummet kröks. Då blir det riktigt svårt, men för att ha en chans att förstå det så är det nog bra att börjar med att förstå den principen för löpband och tåg :-).

Mvh :-).

Anonym sa...

Då förstår jag vad du menar nu. :)

För lvrigt tycker jag det är synd att din blogg håller på att tyna bort, säsom många andra bloggar.

Lennart sa...

Ja, det är lite synd, men den blixtrar till ibland :-). Vi får se vad framtiden ger.

Ha det fint :-).