Cuando vemos un mosquito volando en nuestro automóvil, ¿está realmente volando a la velocidad de nuestro automóvil?

Los pequeños insectos y animales tienen que lidiar con la viscosidad del aire. El movimiento del autobús lleva el aire, el aire no se acumula en la parte posterior ni durante la aceleración o la velocidad constante. El efecto será pequeño y solo durante la aceleración. El aire tiene la velocidad constante del vehículo y cualquier cosa suspendida por la flotabilidad tendrá la misma velocidad. Todo dentro del autobús, incluidos los pasajeros, su equipaje, el mosquito y el aire, se convierten en parte del cuerpo cerrado. Por lo tanto, cuando el autobús se mueve a cierta velocidad, todo dentro de él también se mueve a la misma velocidad . El mosquito ya se está moviendo con la velocidad del autobús cuando está dentro de él. Cualquiera que sea la velocidad con la que mosquitos en el interior se sumará como velocidad adicional cuando un observador estacionario lo mire desde afuera. (Y, por lo tanto, no golpeará con el parabrisas trasero cuando el autobús avance).

Como ya se explicó muy claramente en todas las respuestas anteriores, me gustaría explicarlo de una manera totalmente no técnica o en lenguaje sencillo, por así decirlo.
La velocidad del insecto variará dependiendo del marco / lugar desde el que está mirando. En este caso, hay 2 cuadros:
1.dentro del autobús
2. Fuera del autobús.
En el primer cuadro, la velocidad del insecto observada por cualquier persona dentro del autobús será igual a la velocidad a la que el insecto viajará normalmente, lo cual es mínimo, porque el observador y el insecto están sentados dentro del autobús. y el autobús en sí mismo como un sistema se mueve a la velocidad indicada. Por lo tanto, ambos moviéndose a la misma velocidad estarán en un nivel estacionario el uno para el otro.
Sin embargo, en el segundo cuadro, la velocidad del insecto tiende a ser igual a la velocidad del autobús más la velocidad a la que el insecto si vuela dentro del autobús, esto se debe a que el observador y el insecto están en 2 lugares diferentes. el insecto está dentro del bus (sistema) mientras que el observador está fuera del sistema. Por lo tanto, el observador estacionario verá al insecto viajando a la velocidad de las velocidades agregadas del insecto y el bus.
El principio básico es que todo esto es la VELOCIDAD RELATIVA. Como ha sido citado por muchos, ya que todos estamos presentes en EARTH y está girando a una velocidad extremadamente rápida, no tendemos a colisionar entre nosotros porque, con respecto a nosotros, todas las cosas presentes en la superficie si la tierra está También se mueve a la misma velocidad. por lo tanto, todos estamos dentro de un mismo sistema común y, por lo tanto, tendemos a estar en punto muerto uno con respecto al otro.

Los mosquitos, como todos los aviones, vuelan en relación con el aire que los rodea. El aire en su automóvil se mueve a un promedio de 70 km / h junto con el automóvil. La velocidad del mosquito es la que normalmente es.

Creo que más bien depende del marco de referencia.

La tierra es, estrictamente hablando, un marco de referencia no inercial.

Perspectiva de un observador dentro del auto

1. Desde la perspectiva de un pasajero que viaja en el mismo automóvil, el mosquito está volando en el automóvil con cierta velocidad, pero esa velocidad diferirá drásticamente de la velocidad del automóvil, si viaja de manera uniforme o con velocidades de aceleración. un mosquito es 1.6 – 2.4 km / h mientras que el automóvil puede viajar a 100 mph; por lo tanto, el mosquito mantendrá su velocidad independiente dentro del automóvil y desde el marco de referencia de un pasajero en el mismo automóvil, el mosquito no volará a la misma velocidad que el auto.
2. Del mismo modo, el mosquito podría estar completamente estacionario, y así es como se verá a otros pasajeros en el mismo automóvil porque ambos viajan a la misma velocidad y ambos están en un estado de reposo dentro del automóvil. 100 mph no necesariamente significa que el mosquito también volará a la misma velocidad. Para un observador dentro del automóvil, es mantener su propia velocidad.

Perspectiva del observador fuera del automóvil

Jaja, por razones obvias, un observador no puede ver el mosquito volando dentro del automóvil, pero por el argumento, si un observador que no está dentro del automóvil está observando desde afuera, el automóvil podría, por ejemplo, viajar a 80 mph. Para dicho observador, el automóvil y todos sus componentes, incluido el mosquito, viajan a la misma velocidad. El mosquito está volando dentro del automóvil con su velocidad independiente, pero técnicamente está dentro del automóvil viajando a 80 mph, entonces, para un observador así, el mosquito también volará a la misma velocidad que el automóvil.

Bienvenido al mundo de la relatividad.

Trazaremos las cosas desde el principio.

El mosquito debe haber estado en algún lugar dentro de su automóvil cuando comenzó. Lo que significa que el mosquito estaba sentado en tu auto.

Esto significa que a medida que aceleras, el mosquito acelera.

Entonces, en este punto, el mosquito está en reposo dentro del marco de referencia del automóvil, pero se mueve a (digamos) 80 km / h con respecto a un observador estacionario.

Entonces, en términos simples, sí, el mosquito viaja a la velocidad del automóvil.

El movimiento es un concepto relativo que depende únicamente del observador. Como ejemplo, si un observador nota que un automóvil viaja a 40 km / h en dirección este, los viajeros dentro del automóvil también pueden decir que el observador se estaba moviendo hacia el oeste a 40 km / h desde su punto de referencia. Sin el origen y las coordenadas adecuadas, la noción de movimiento no tiene sentido.
Aquí también se aplica la misma condición, supongamos que la abeja vuela dentro del automóvil a una velocidad de 2 km / h tomando algún punto fijo dentro del automóvil como el asiento como punto de referencia. Entonces, desde el punto de referencia de un pasajero dentro del automóvil, la abeja tiene una velocidad de 2 km / h. Pero desde una persona estacionaria parada afuera del automóvil, la velocidad de la abeja será la suma vectorial de la velocidad del automóvil y la velocidad de la abeja. Es mejor llamar velocidad en lugar de velocidad aquí. Por ejemplo, si la abeja y el automóvil están en la misma dirección, la velocidad de la abeja con respecto al suelo será de 70 + 2 = 72 kmph. Si la abeja se mueve en sentido contrario, será 70 – 2 = 68kmph.

El aire dentro del vehículo también se mueve a la misma velocidad que el vehículo. Si una mosca vuela en un automóvil, ya se está moviendo a la misma velocidad que el automóvil sin esfuerzo. Imagine si el automóvil en movimiento se llenara de agua en lugar de aire. Un pez que nada en el automóvil en movimiento no tendría que nadar más rápido de lo que el automóvil se mueve para llegar a cualquier parte, porque el agua se mueve a la misma velocidad que el automóvil.

cuando está sentado dentro de un automóvil en movimiento, con todas las ventanas cerradas, ¿siente el viento en la cara? ¿No porque? movimiento relativo. El aire dentro del automóvil en relación con usted es estacionario y así es como el mosquito puede molestarlo cómodamente 🙂
Para una persona parada en la carretera, ¡sí, el mosquito se mueve a la velocidad del automóvil!

¡El mosquito puede volar dentro de un automóvil moviéndose a una velocidad constante porque el automóvil no se mueve ! Sí, leíste correctamente. Desde el marco de referencia de cualquier persona dentro del automóvil, incluido el mosquito, el automóvil está completamente inmóvil mientras todo afuera se mueve hacia atrás. En lo que respecta al mosquito, el automóvil no se mueve y nada debería evitar que vuele como lo hace normalmente.

La situación cambia, por supuesto, si el automóvil acelera (o desacelera); Como cualquiera que haya montado en un automóvil sabe, acelerar o desacelerar crea una fuerza que empuja a todos dentro del automóvil hacia adelante o hacia atrás.

Explicación adicional:

Un marco de referencia es un marco de referencia si está tocando o no algo. Cuando un mosquito está volando fuera del automóvil, en el marco de referencia del suelo, no está tocando físicamente nada, pero obviamente es un marco de referencia en el que el suelo no se mueve (y puede moverse libremente sin ninguna fuerza que actúe sobre él). él, excepto la gravedad y el viento, por supuesto). Por el principio de la relatividad, esto es exactamente lo mismo que estar dentro de un automóvil que se mueve a velocidad constante; ahora el suelo se mueve y no el auto. No tiene que tocar físicamente el automóvil para estar en el mismo marco de referencia.

Hay un experimento clásico de física que involucra un globo de helio dentro de un automóvil que está atado al piso. Al contrario de lo que cabría esperar, el globo se mueve en la dirección opuesta a la de un cuerpo humano a medida que el automóvil acelera.

Por ejemplo, si el automóvil acelera desde el reposo, la inercia obliga a las personas en el automóvil a sentarse … pero un globo lleno de helio se moverá hacia la parte delantera del automóvil. Durante un giro a la derecha, la inercia empuja a las personas hacia el lado izquierdo del automóvil … pero un globo lleno de helio se mueve hacia el lado derecho del automóvil.

La razón de esto es simple. A medida que el automóvil acelera desde el reposo, el aire en el automóvil “se acumula” en la parte trasera de la cabina a medida que acelera con el vehículo, creando una región de alta presión. El globo se ve obligado a alejarse de esta región de aire a alta presión en la que flota flotantemente.

De manera similar, a medida que el automóvil desacelera, la inercia del aire en la cabina lo lleva hacia adelante creando una zona de alta presión hacia la parte delantera del automóvil. Por lo tanto, el globo es empujado hacia la parte trasera del vehículo.

Considere que su automóvil está sellado y todo el aire atrapado dentro del automóvil se mueve a 40 km / h. cuando el automóvil acelera para alcanzar esta velocidad, el aire es empujado hacia atrás (debido a su inercia) y cuando alcanza una velocidad constante, el aire se estabiliza nuevamente. entonces, en relación con el automóvil, el aire es estacionario y el mosquito no tiene problemas para volar con su propia velocidad dentro del automóvil … Ahora, si no hay techo o las ventanas no están selladas, se genera turbulencia en el aire, ya que el aire entrará o se liberará creando patrones de velocidad desconocidos.

Aquí hay un punto divertido para considerar una vez que haya leído las otras respuestas.

Cuando conduce y la mosca vuela dentro del automóvil, puede girar su automóvil y cambiar la dirección en que se mueve la mosca, en relación con el automóvil, pero no con el mundo.

Por ejemplo, imagine una mosca moviéndose de sur a norte, dentro de su automóvil. Estás viajando en la misma dirección. Por lo tanto, la mosca se dirige hacia su parabrisas.

Ahora, decides girar a la derecha y dirigirte al este. La mosca todavía se mueve de sur a norte, pero vuela hacia la ventana lateral izquierda (lado del conductor en los Estados Unidos).

Debe olvidar la idea de que existe algún concepto de velocidad absoluta. Todo movimiento es relativo a otra cosa. Si estuvieras flotando por el espacio, digamos, lejos de la tierra a 1000 Kmph, y soltases una pelota de tenis, se mantendría justo a tu lado, moviéndose en la misma dirección a la misma velocidad. Puedes decir que tú y la pelota están sentados quietos, y la tierra se aleja a 1000 Kmph. O puedes decir viceversa. Significan lo mismo, porque no existe el movimiento absoluto. Cuando te mueves en tu automóvil, en realidad te mueves en relación con la tierra.
Dentro del contexto de su automóvil, lo mismo es cierto. El mosquito no está haciendo 40 Kmph. Simplemente está haciendo su negocio habitual, que sucede en el contexto de su automóvil.

Déjame recortar el concepto de movimiento relativo e intentar explicarte la física detrás de él. Si está sentado en una habitación (habitación estacionaria) y hay un mosquito flotando dentro de la habitación, considere que la habitación está cerrada. Ahora digamos que la habitación comienza a moverse hacia adelante con cierta velocidad constante, ahora también se está moviendo a la misma velocidad que la habitación y lo mismo ocurre con el mosquito, el mosquito no tendrá que hacer ningún trabajo adicional para permanecer en el aire si la habitación se mueve con velocidad constante. Todo esto es en realidad el quid de un concepto básico en física llamado The Frame of Reference .

Todo seguirá igual a menos que haya cierta aceleración en el sistema. Si aplica frenos repentinos, el mosquito podría golpearse contra el parabrisas y también podría golpearse la cabeza.

Digamos que la mosca se mueve solo perpendicularmente a la dirección en que se mueve el automóvil, y vuela hacia la ventana abierta de un automóvil. Si la mosca no acelera en la dirección en que se mueve el automóvil (o no acelera lo suficiente), cuando ingrese al vehículo golpeará el parabrisas trasero. Una vez que golpea el parabrisas trasero, se moverá a la misma velocidad que el automóvil.

Si acelera en la dirección en que se mueve el automóvil, una vez que ingresa, puede estacionarse en relación con el vehículo y el aire en su interior. Si esto sucede, se está moviendo a la misma velocidad que el automóvil. Sin embargo, si la mosca está dentro del vehículo, y no se desplaza ni se sienta en un lugar, entonces se mueve a una velocidad ligeramente diferente a la del vehículo

Vea la respuesta a Si una mosca está dentro de un vehículo que viaja a 50 mph con las ventanas cerradas, ¿por qué no golpea la ventana trasera?

Imagina esto, estás parado en la Tierra. Pero la Tierra misma se mueve alrededor del Sol a una velocidad de 30,000 metros por segundo. Y ni siquiera estoy contando la rotación (porque eso lo complicará: D)

Además, nuestro Sol viaja a 828,000,000 metros por segundo alrededor del centro de la vía láctea.

La galaxia viaja … El Clúster viaja …

Entonces, incluso de pie, es posible que haya viajado más de un millón solo leyendo esta respuesta, ¿y le preocupa un mosquito?

P. S. No conocía los valores, los saqué de Google.

Espero que hayas obtenido la respuesta que estabas buscando.

Paz.

Un mosquito que vuela en un automóvil se mueve a la misma velocidad en el automóvil. Esto se vuelve interesante a medida que el automóvil va en línea recta, navega por una curva o avanza de manera sinusoidal o tal vez tiene un incidente de tráfico relacionado con un choque.

Bueno, en todos esos casos, dejaré que los lectores decidan y concluyan cómo cambia la trayectoria del mosquito, en la medida en que la fase cambia con respecto al espacio y el tiempo en que existe el automóvil. Supongo que debería ser motivo de preocupación para la mosca debido a su propia inercia, la atmósfera voluminosa y voluminosa del automóvil y los remolinos que tendrían lugar alrededor de los obstáculos en el automóvil. Pobre mosquito, tendría que ser un buen matemático para predecir todo esto. Incidentalmente, el salmón navega muy bien por el río para regresar a su lugar de nacimiento para reproducirse y parece que la naturaleza proporcionó excelentes sensores de ingeniería para estas criaturas emigrantes que encuentran su camino. volar o nadar unos miles de millas.

Si. ¿Por qué? Porque el aire dentro del autobús iba a 50 mph. Sí, lo sé, raro.

Pero piénselo: si el aire estaba quieto y va a 50 millas por hora en un autobús, entonces el aire estaría golpeando su cara muy fuerte. En cambio, acelera y mantiene la velocidad tal como lo hace. De la misma manera, el mosquito mantiene la misma velocidad que el aire.

Si. Se llama impulso. Cualquier cosa contenida o unida al objeto que viaja a una velocidad dada también viaja a la misma velocidad hasta que se retira o se separa y luego está sujeta a las fuerzas reales de la naturaleza por sí misma.

Recuerdo una discusión similar a esta donde la pregunta era “si una mosca está en el tablero de un automóvil que viaja a 60 mph y salta hacia arriba, ¿disparará repentinamente hacia atrás a 60 mph?”. La respuesta es no porque la mosca está contenida dentro de la esfera (contenedor) de impulso del automóvil y, por lo tanto, estaría sujeta a las mismas fuerzas que los pasajeros o cualquier otro objeto contenido dentro del automóvil.

También recuerde que la velocidad y la velocidad son relativas. Si el automóvil se mueve a 60 mph, es 60 mph en relación con el suelo sobre el que circula. Lo mismo para la mosca. Si sale volando por la ventana durante el viaje, estará sujeto a la atmósfera y al viento del exterior del vehículo. Por lo tanto, su velocidad se volverá real en el suelo y no en el contenedor (vehículo).