¿Podrías propulsarte en el espacio atando una cuerda a una pelota y lanzándola? De ser así, ¿la pelota podría tirarte una buena distancia?

No; debido a la tercera ley de Newton. Cuando lanzas la pelota, simultáneamente te impulsas hacia atrás.

Cuando la pelota llegue al final de su cuerda, te detendrás. A menos que la cuerda sea flexible, en cuyo caso usted y la pelota oscilarán de un lado a otro.

Solo puede impulsarse en el espacio arrojando algo y no tirando de él de nuevo, ya sea una bola o combustible para cohetes o incluso la luz (pero la luz lo acelerará solo lentamente a menos que pueda disparar cantidades increíbles de él) )

Los diseñadores de “unidades EM” proponen que hay una forma inteligente (a menudo con microondas) de obtener movimiento sin expulsar nada. Parece extremadamente probable que este no sea el caso, y los experimentos que parecen mostrar lo contrario están mal realizados. O más bien, no se realizó lo suficientemente bien, porque es extremadamente difícil medir pequeñas cantidades de propulsión.

Si alguna vez estás atrapado en el espacio a cierta distancia de una nave espacial sin medios de propulsión, tendrás que pensar en algo que puedas lanzar en la dirección opuesta a lo que quieres ir. Las explosiones de su suministro de oxígeno podrían hacer el truco. O tal vez puedas encontrar algo en ti que puedas lanzar.

Afortunadamente, o desafortunadamente, las heces probablemente no serán una opción ya que llevarás un traje espacial. De lo contrario, supongo que podrías intentar arrojar tus propias heces como un mono espacial trastornado.

No.

Hay una cosa molesta llamada “conservación del impulso”.

Entonces. Digamos que pesa 70 kg y que tiene una bola de 2 kg (podemos aproximar la cuerda como si no tuviera masa).

Al principio, estás parado. Tienes cero impulso.

Ahora lanzas la pelota a cierta velocidad [matemáticas] v [/ matemáticas] en la dirección positiva-x. Asumiremos que [matemáticas] v <<< c [/ matemáticas], por lo que podemos permanecer puramente en el ámbito clásico.

Esto significa que la pelota ahora tiene impulso [matemática] p_ {pelota} = 2 v ~ kgm s ^ {- 1} [/ matemática] en la dirección x positiva.

Para conservar el impulso, debes retroceder .

Requerimos que:

[matemáticas] p_ {usted} + p_ {pelota} = 0 [/ matemáticas]

Por lo tanto: [math] p_ {you} = – p_ {ball} = – 2 v [/ math]

Entonces, esto significa que ahora te estás moviendo hacia atrás (el signo menos), con velocidad:

[matemáticas] v_ {usted} = \ frac {2} {60} v_ {balón} [/ matemáticas]

Entonces, cuando te quedas sin cuerda, sucede lo contrario. La bola se ralentiza y, para conservar el impulso, disminuyes la velocidad en la dirección opuesta.

Usted y la pelota ahora están separados, pero el centro de masa de su sistema no se ha movido absolutamente a ninguna parte .

No hay forma de moverse sin separar permanentemente una parte de su sistema y arrojarla detrás de usted . Así es como funcionan los motores de cohetes. Toman un pedazo de combustible, lo queman para formar un gas y luego usan el calor de esa combustión para arrojar el gas a velocidades increíblemente altas detrás de ellos.

Hay un famoso cómic de un hombre tratando de salir de las arenas movedizas, tirando hacia arriba de su propia corbata. No puedo encontrarlo ahora, pero esto es exactamente lo que estás pidiendo que puedas hacer.

Su sistema no tendrá movimiento neto.

No, solo puedes impulsarte en el espacio si no te atas a la pelota. Lanza la pelota en una dirección y te moverás en la dirección opuesta. (Intenta esto la próxima vez que estés en patines de hielo). Bien, entonces lanzas la pelota en la dirección opuesta a la que quieres ir. Si te atas a la pelota, solo irá muy lejos, luego regresa y te golpea. El resultado neto será que estará justo donde comenzó. Si no te atas a eso, seguirás adelante. No rápido, pero al menos yendo. Siempre.

Quizás al principio, pero si lo piensas, cuando la cuerda se burla, la pelota y tú tienen una aceleración igual pero opuesta. Tal vez te muevas un poco en la dirección por un poco, pero terminarías con 0 desplazamiento neto. Si tratas de atrapar la pelota regresando, te aplicaría su aceleración por una red de 0.