Мысленный эксперимент⁠⁠

Вопрос корректен. Что произойдёт с пламенем свечи после начала движения лифта с таким ускорением, а не что станет в итоге со свечой или когда выгорит воздух.

Через пару часов добавлю верный ответ с обоснованием.

Раз варианты "выгорит весь воздух" и "свеча сгорит" не предложены к ответу, наверное, их не стоит рассматривать?

Вводные в виде конкретной скорости и местоположения не имеют значения в данном случае.

Ответ от этого не зависит

Такой глупостью я, конечно, заниматься не буду, upd добавил.

Неверно.

Нейронка не отсебятину несёт, а компилирует то, чему её научили.

В п1 ошибки нет, всё чётко расписано.

Можете не читать, имеете право на собственное мнение.

Не верите мне - спросите у дипсика. Хреново скопировалось, добавил скрины ответа, можете и сами задать ему эту задачу

Отличный мысленный эксперимент!

В классической ситуации (лифт движется вверх с ускорением \(a < g\) или равномерно) пламя отклоняется назад из-за кажущегося роста веса воздуха и инерции. Однако здесь **условие уникальное: \(a > g\)**.

### Что происходит в этом случае:

1. **Кажущаяся гравитация** становится направленной **вниз** (как обычно), но её величина становится **\(a - g\)**.

- В системе отсчёта лифта на всё тело действует «сила инерции», направленная вниз и равная \(m \cdot a\). Гравитационная сила — \(m \cdot g\), тоже вниз.

- Итоговая кажущаяся сила тяжести: \(m \cdot a - (-m \cdot g)?\) — тут надо аккуратно:

В неинерциальной системе (лифт) сила инерции \( -m \vec{a} \) (знак зависит от выбора оси). Если ускорение лифта вверх равно \( \vec{a} \) (вверх +), то сила инерции на тело массой \(m\) в системе лифта равна \( -m \vec{a} \) (вниз). Гравитация \( m \vec{g} \) (вниз).

**Итого кажущаяся сила тяжести:** \( m \cdot g + m \cdot a\) **вниз**? Нет, ведь силы инерции и гравитации направлены одинаково (вниз) только если лифт ускоряется **вверх**? Проверим:

Пусть ось Y направлена вверх. Ускорение лифта \(a\) (вверх +).

Для тела в неинерциальной системе: уравнение движения \( m \vec{a}_{отн} = \vec{F} + \vec{F}_{ин} \), где \(\vec{F}_{ин} = -m \vec{a}_{лифта}\).

Если тело покоится относительно лифта (\( \vec{a}_{отн} = 0\)):

\[ 0 = \vec{F} - m \vec{a}_{лифта} \implies \vec{F} = m \vec{a}_{лифта} \]

Но реальные силы: вес (гравитация) \( \vec{F}_g = m \vec{g} \) (вниз, \( g = -9.8 \, \text{м/с}^2 \)), плюс сила реакции опоры \( N \) (если тело на полу).

Для воздуха и пламени — аналогично, но у них нет опоры, они свободно двигаются относительно лифта под действием кажущегося поля.

**Важно:** в неинерциальной системе появляется эффективное ускорение свободного падения \( \vec{g}_{эфф} = \vec{g} - \vec{a}_{лифта} \).

Если \( \vec{a}_{лифта} = a \cdot \vec{e}_y\) (вверх), то \( \vec{g}_{эфф} = (-g) \vec{e}_y - a \vec{e}_y = -(g + a) \vec{e}_y \).

То есть кажущаяся тяжесть направлена **вниз** и равна \( g + a \) — это больше g, но не \(a - g\).

*Упс, я ошибся в первом импульсе! При \(a > g\) и движении вверх кажущаяся тяжесть всё равно вниз и сильнее g.*

Значит, пламя всё равно будет отклоняться к полу, как при увеличении тяжести.

2. **Но в условии сказано \(a > g\)** — кажется, тут подвох. Если \(a\) направлено вверх и больше g, то \(g_{эфф} = g + a\) — просто большое число. Ничего принципиально не меняется: горячий воздух по-прежнему будет всплывать в более плотном холодном, только кажущаяся сила тяжести огромна.

3. **А есть ли ситуация, когда кажущаяся тяжесть меняет направление?**

Да! Если лифт ускоряется **вниз** с \(a > g\), то \(g_{эфф} = g - a\) будет направлено **вверх** (относительно кабины «пол» тянет вверх). Тогда пламя будет отклоняться к потолку.

Если же лифт движется вверх с \(a > g\), кажущаяся тяжесть всё равно вниз.

### Значит, для вашего случая (движение **вверх**, \(a > g\)):

- **Пламя свечи отклонится к полу** (в сторону, противоположную ускорению лифта), причём сильнее, чем на неподвижной Земле.

- Физически это происходит потому, что горячий воздух легче холодного, и его «подъёмная сила» пропорциональна \(g_{эфф}\). Чем больше \(g_{эфф}\), тем быстрее возникает конвекция, но тем сильнее инерция, из-за которой пламя при разгоне может даже прижаться к фитилю и задымить.

- Если ускорение очень велико (\(a \gg g\)), то перепад давления в кабине вдоль вертикали станет большим, пламя станет меньше по размеру (из-за быстрой конвекции и, возможно, уменьшения подачи кислорода у фитиля), но направление отклонения — к полу.

### Почему это не интуитивно?

Многие думают, что если \(a > g\), то свеча «улетит к потолку», но это неверно: само по себе условие \(a > g\) при движении **вверх** только увеличивает кажущийся вес воздуха и свечи, но не меняет направления кажущейся тяжести.

**Итог:** Пламя отклонится **в сторону пола** (противоположно вектору ускорения лифта), возможно, сильнее, чем при обычном ускорении \(a < g\).