Si a una persona se le cae un maletín en un ascensor y no cae al suelo, ¿cuál es la aceleración del ascensor?

Leí esta pregunta en mi libro de Física y todavía me pregunto si mi respuesta es correcta. Mi primer pensamiento es que el ascensor está acelerando hacia abajo. Si estuviera acelerando hacia arriba, el maletín caería al suelo incluso más rápido que si el ascensor no acelerara en absoluto.

Entonces, la pregunta es, ¿cuánto está acelerando? Mi respuesta es a ≥ gramo . Si la aceleración del ascensor es la misma que la de la gravedad, el ascensor y el maletín experimentarán la misma aceleración y el maletín nunca tocará el suelo. Si, por otro lado, la aceleración del elevador es mayor que la aceleración de la maleta, entonces el elevador se mueve más rápido que la maleta y la maleta eventualmente tocará el techo del elevador.

¿Es correcto mi razonamiento? Encontré una buena explicación en línea, pero afirman a = gramo es la única respuesta correcta. ¿Tengo razón al pensar que a > gramo es plausible tambien?

"el maletín nunca tocará el suelo" En una nota práctica, diría que en algún momento, el maletín siempre tocará el suelo del ascensor :)

Respuestas (3)

Al responder este tipo de preguntas, no solo tiene que comprender la física, también debe hacer un modelo de la mente del examinador. Sí, si acelera hacia abajo a un ritmo mayor que gramo el maletín no golpeará el suelo. En a > gramo (hacia abajo positivo) tocará el techo. Muy posiblemente el creador de la pregunta no pensó en esta posibilidad. Son humanos, y posiblemente con exceso de trabajo, cansados ​​y mal pagados. Ten piedad de ellos a menos que este sea un examen crítico para ti.

¡Muchas gracias por la respuesta! Por supuesto que entiendo a la gente que pasa por alto esto. De hecho, el sitio donde obtuve la respuesta no está relacionado con el libro del que obtuve la pregunta. Y la explicación que dieron para el problema es bastante detallada. El sitio normalmente me da excelentes respuestas sobre matemáticas y física. Así que, por supuesto, entiendo que pasan por alto esto. ¡Después de todo, saben mucho más sobre física que yo!
Tal como lo veo, la pregunta no contradice la posibilidad de a > g .

Si el maletín permanece en equilibrio con el ascensor, entonces el ascensor está acelerando hacia abajo. Esto significa que a = − gramo , donde el signo menos significa que el movimiento es hacia abajo.

Si el maletín sube hasta el techo del ascensor, entonces a ≥ − gramo .

¡Gracias por la respuesta! La pregunta literal del libro dice así: "Una mujer en un ascensor suelta su maletín, pero no cae al suelo. ¿Cómo se mueve el ascensor?". Por lo tanto, creo que es razonable considerar que el caso no toca el piso, pero toca el techo, ¡como lo hiciste tú!
Si el maletín sube hasta el techo entonces a < − gramo .
@DanielFBest Creo que te equivocaste, a = − gramo medio a es opuesta en dirección a gramo , si no estoy equivocado. Entonces a ≥ gramo , o a = gramo dependiendo de lo que consideres que es la situación
@Java Monke A menudo gramo se ha de tomar el valor absoluto de la aceleración gravitacional media (tómalo como una cantidad escalar). Agregar el signo menos lo convierte en una cantidad vectorial (aunque 1-D en este caso).
¿Qué pasa con la resistencia del aire? En el escenario de la pregunta, supongo que se puede considerar que el ascensor es hermético. ¿Debería ser un poco menor que g para lograr el equilibrio considerando la resistencia del aire?
@infinitezero Creo que eso es lo que quise señalar al decir " a = − gramo medio a es opuesta en dirección a gramo en mi comentario

Bueno, con a>g, el techo es el nuevo piso, por lo que todavía cae al piso, por así decirlo. Con a=g, no cae nada. Así que la respuesta es "escenario imposible" ;-).

Creo que el libro solo se refiere al piso debajo de los pies de las personas como el único "piso", de acuerdo con lo que generalmente consideramos un "piso".
@JavaMonke Sí, entonces la respuesta depende de su capacidad para mantener una posición de cabeza ;-).
Gracias por la respuesta. Eso realmente se me pasó por la cabeza jaja. Pero estoy seguro de que cuando dicen "piso" se refieren a donde está parada la persona.
@JosuéFuentes Uno puede suponer "la superficie sobre la que estaban parados cuando entraron", o "la superficie con el PVC", o "la superficie sin la luz y el respiradero" ;-). La respuesta está en el espíritu de Einstein quien, por supuesto, ideó el ascensor gedankenexperiment , y llegó a la famosa conclusión de que no se puede distinguir qué es "arriba" y "abajo" , o más generalmente, que la "aceleración" es indistinguible. de la "gravedad", o incluso más generalmente, que todas las curvaturas del espacio-tiempo son iguales.
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