¿Por qué la persona que está parada en la Tierra acelera y una persona en caída libre no acelera?

Hay dos formas diferentes de hablar sobre esta situación: una es la mecánica newtoniana (y la relatividad especial), la otra es la relatividad general.

En la mecánica newtoniana y la relatividad especial, la gravedad es una fuerza real, por lo que una persona en caída libre está siendo acelerada por esta fuerza (F = ma = mg ≠ 0) mientras la persona parada en el suelo tiene una fuerza neta cero que actúa sobre él ( la fuerza de gravedad se opone a la fuerza de contacto desde el suelo), F_total = 0, a = 0. En esta imagen, la persona que cae está acelerando, la persona de pie es un observador inercial, no está acelerando.

En la relatividad general, la gravedad no es una fuerza, por lo que una persona en caída libre tiene una fuerza neta cero que actúa sobre ellos, 0 = F_total = ma, entonces a = 0. La persona en caída libre no está acelerando y es un buen observador inercial. Esta persona sigue un camino “recto” en un espacio-tiempo curvo, al igual que un avión sigue un camino “recto” desde Nueva York a Londres, aunque este camino se ve curvado en un mapa 2D. La persona que está parada en el suelo no está siguiendo una ruta geodésica, “recta”, por lo que, en relación con dicha geodesia, esta persona está acelerando, siendo empujada “hacia arriba” por el suelo, y las piernas sienten esta presión, esta aceleración es Sentido como la gravedad.

Esta es una pregunta interesante en la que pienso mucho.

La persona parada en la tierra no está acelerando. Su posición y velocidad no están cambiando. Está experimentando una fuerza que lo empuja hacia el centro de la tierra. Pero él no está acelerando ni moviéndose. Porque esa fuerza se compensa con la fuerza del suelo que empuja hacia atrás. No hay fuerza neta; Él no se mueve.

Pero … si lo colocaste en una caja en el espacio interestelar, lo suficientemente lejos como para que cualquier gravedad fuera negligente. Luego aceleró la caja a 1g. La sensación es idéntica. Caja empujando contra el hombre, hombre empujando contra la caja.

¡En ambos casos, un acelerómetro leería “-1g”!

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La persona que está en caída libre, y posiblemente está acelerando: Su acelerómetro leería cero (hasta que alcance la velocidad terminal). Puedes explicar porque ?

Una persona en caída libre en el planeta Tierra está acelerando hacia el suelo a una velocidad de 9.8 metros por segundo al cuadrado.

También una persona parada en la Tierra (supongamos que el ecuador es simple) está experimentando aceleración pero en un sentido centrípeto. Están en un objeto redondo que tiene un radio y gira a una velocidad constante y, por lo tanto, experimenta una aceleración centrípeta igual a su velocidad al cuadrado dividida por el radio de la trayectoria.

Au contraire. Una definición de acelerar es aumentar la cantidad o extensión de impulso (la masa y la velocidad) de un objeto. Si aceptamos esto como tal, entonces sabemos que la persona que está parada en la tierra viajando a una velocidad constante de ~ 1,000 MPH no está acelerando , pero que la persona que cae está acelerando a -9.81 m / s ^ 2, al menos hasta llegar a una velocidad terminal de 53 m / s (195 km / ho 122 mph).

La premisa en su pregunta es incorrecta.

La aceleración es simplemente la tasa de cambio de velocidad. Es independiente del marco inercial en el que lo mide; Todos los observadores medirán un objeto que tenga la misma aceleración.

La persona parada en la tierra no está experimentando aceleración en relación con la tierra estacionaria porque su velocidad no está cambiando. La persona en caída libre está experimentando aceleración a medida que su velocidad está cambiando. Lo contrario de lo que escribiste.

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