Nieważkość i przeciążenie są zjawiskami występującymi w układach nieinercjalnych i są one związane z działaniem pozornych sił bezwładności.
Wyobraźmy sobie odważnik o masie 10kg znajdujący się na wadze sprężynowej, która z kolei znajduje się w windzie. Waga jest wyskalowana w niutonach, a więc pokazuje ona wartość siły wywieranej na sprężynę wagi.
1. Jeżeli winda znajduje się w stanie spoczynku lub porusza się ze stałą prędkością to jedyną siłą działającą na wagę jest ciężar odważnika (Q)
Rys. Monika Pilch
\(Q=mg=10kg10 \frac{m}{s ^{2} } =100N\)
m – masa ciała, g – przyspieszenie ziemskie.
2. Jeżeli winda porusza się z przyspieszeniem (a) skierowanym pionowo do góry, to obok ciężaru na wagę będzie wywierana siła bezwładności, równa \(F _{b}=ma \)
Rys. Monika Pilch
W tym przypadku wskazania wagi będą większe niż 100N, gdyż wypadkowa siła wywierana na wagę będzie równa:
\(F _{w} =Q+F _{b} \)
\(F _{w} =mg+ma=m(g+a)\)
Taki stan nazywany jest przeciążeniem. Przeciążenie jest tym większe, im przyspieszenie układu jest większe.
3. Jeżeli winda porusza się z przyspieszeniem (a) skierowanym pionowo do dołu to siła bezwładności będzie działać do góry.
Rys. Monika Pilch
W tym przypadku wskazania wagi będą mniejsze niż 100N, gdyż wypadkowa siła wywierana na wagę będzie równa:
\(F _{w}=Q-F _{b} \)
\(F _{w} =mg-ma=m(g-a)\)
Taki stan nazywany jest niedoważkością.
4. Jeżeli winda będzie się poruszać z przyspieszeniem skierowanym do dołu i równym co do wartości przyspieszeniu ziemskiemu, to siła bezwładności będzie równa ciężarowi ciała.
Rys. Monika Pilch
Wypadkowa siła działająca na wagę, w tym przypadku będzie równa zero:
\(F _{w}=Q-F _{b} \)
\(F _{w}=mg-mg=0 \)
Stan, w którym waga pokazuje zero nazywany jest stanem nieważkości.