Medición de la aceleración de un autobús usando agua entre dos láminas de vidrio

Un día viajaba en autobús y noté que las ventanas dobles tenían algo de agua entre ellas. A medida que el autobús aceleraba, el agua se acumuló a los lados, formando primero un trapezoide y luego un triángulo rectángulo.

Empecé a preguntarme cómo sería posible medir la aceleración usando solo la geometría de la forma de la cantidad de agua.

Como, supongamos que en a = 0 el agua tiene altura h y ancho w . A medida que el autobús acelera, en algún momento t 1 el agua forma un trapezoide con el lado más corto h 1 y lado más largo h 2 . El fondo tiene el mismo ancho. w .

En el momento t 2 el agua ha formado un triangulo con altura H y ancho w (el último momento toca el otro lado del vaso). Y finalmente a la hora t 3 la altura es y y el ancho es W .

En cada situación, ¿cuál es la aceleración del autobús?

Respuestas (1)

Creo que la respuesta puede ser relativamente simple. La aceleración del autobús es perpendicular a la dirección de la gravedad. Suponiendo que la interfaz agua-aire permanece plana, puede aproximar el ángulo de inclinación de la interfaz con respecto a la horizontal, digamos α , y calcule la aceleración por a = gramo broncearse ⁡ α .

Esto supone, por supuesto, que el agua no se agita, es decir, que el tiempo de respuesta del agua es más rápido que cualquier cambio en la aceleración. (De lo contrario, no hay nada que hacer).
Ay, así de sencillo. Gracias :D Y, por supuesto, supongo que el agua fluye sin problemas. En realidad es bastante desordenado.
Para agregar a esta respuesta (correcta), esto funciona porque dentro del autobús, la aceleración efectiva debida a la gravedad es la suma de la aceleración (ficticia) (apuntando hacia atrás igual a la magnitud de la aceleración del autobús) y la aceleración debida a gravedad. Además, la superficie del agua será perpendicular a la dirección de la aceleración efectiva debida a la gravedad en el autobús.
+ buena respuesta. Hay una forma sencilla de medirlo. medir la altura h y bases b del triangulo Entonces la aceleración del autobús es gramo veces h / b (suponiendo que se conduce por una calle llana).
Medición de la aceleración de un autobús usando agua entre dos láminas de vidrio
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