Se arrojó una piedra horizontalmente desde la parte superior de una torre en el mismo instante en que una pelota se dejó caer verticalmente. ¿Qué objeto viajará más rápido al suelo debajo?

Creo que hay un factor que otros han descuidado hasta ahora. 🙂 Sin embargo, es un ajuste microscópico, por lo que es comprensible.

Para verlo, supongamos que la velocidad horizontal es MUY alta … lo suficientemente alta como para que la pelota pueda viajar cientos o miles de pies por segundo desde su inicio horizontal y que la resistencia del aire sea insignificante porque la presión del aire en el planeta era muy baja o la masa de la pelota era increíblemente alta, por lo que la velocidad horizontal se mantiene en gran medida.

OK … con todo ese conjunto, ¡ahora estamos mirando la curva de la tierra que se cae debajo de la pelota! Así que tiene una distancia más larga para caer … ¡y por lo tanto tomará más tiempo llegar al suelo! Su aceleración “hacia abajo”, hacia ese terreno, continuaría, pero, como tardaba más en llegar, iría más rápido cuando finalmente golpeara.

Al menos esa es mi teoría. :> Hay una pequeña parte de mi cerebro que me dice que no funcionaría de esa manera, pero la mayor parte dice que sí.

• ¡MJM, que * AMÓ * jugar con este tipo de cosas cuando era un genio de la física! (¿o es eso “Física Wiz”? Hmm … tal vez caí de cabeza la última vez que salté de una torre …)

EDICIÓN IMPORTANTE: (Inspirado por el comentario inquisitivo de Scott Ewing …)

En realidad, lo que estaba diciendo, sin darme cuenta hasta que leí su comentario, Scott, es que la pelota NUNCA podría golpear el suelo si la resistencia del aire fuera realmente cero: ¡simplemente orbitaría el planeta mientras mantenía su altura sobre la superficie!

Entonces, en ESE caso, la pelota no viajaría al suelo con ninguna velocidad en absoluto en un sentido (ya que nunca aterrizaría), PERO, en otro sentido, constantemente estaría cayendo a la misma velocidad que la pelota que simplemente se dejó caer!

Su fuerza principal en jugarla es la atracción gravitacional. Si ambos objetos se dejaran caer al mismo tiempo, desde la misma altura, la fuerza de la gravedad sería el factor decisivo. Incluso con la fuerza detrás de una bala que salía de un hocico, golpearía el suelo al mismo tiempo que uno caía. A veces es difícil de comprender, pero aquí hay una referencia con los cálculos.

http: //hyperphysics.phy-astr.gsu …

Suponiendo que no hay resistencia al aire o similar para los dos objetos, y suponiendo que la roca se arrojó exactamente en un ángulo horizontal, paralelo al suelo, la roca y la bola tocarían el suelo exactamente al mismo tiempo, aunque en diferentes lugares (siempre que el el suelo tiene el mismo nivel [msl] en todas partes. Con respecto a la roca lanzada, la gravedad actúa exactamente de la misma manera que si la roca se cayera. Y sabemos que los objetos de masas incluso diferentes caen exactamente a la misma aceleración (en un vacío 32 pies / seg * seg.) La gravedad es una fuerza que actúa sobre la roca, la fuerza del lanzamiento horizontal es la otra, ambas actúan de forma simultánea e independiente.

Depende de cómo midas “más rápido”.

Sin tener en cuenta la resistencia del aire, ambos tocarán el suelo en el mismo instante, pero la roca lanzada viajará con más velocidad, porque además del componente vertical, su velocidad también tendrá un componente horizontal, y su velocidad total en cualquier punto es La suma vectorial de esos componentes.

Aunque ambos objetos tardarán el mismo tiempo en caer, la piedra viajará una mayor distancia y aterrizará más lejos, debido a su mayor velocidad.

¿Una piedra y una pelota? Diferentes densidades implican diferentes efectos de la resistencia del aire.

Sin embargo, en una situación idealizada, digamos que se usaron un par de canicas idénticas, caerían con la misma velocidad de vector vertical y golpearían el suelo en el mismo instante, siempre que haya un giro insignificante que niegue el efecto Magnus.

Si descuida la resistencia del aire, ambos elementos tienen una velocidad vertical idéntica al inicio (de cero) y ambos se verán afectados por la aceleración de la gravedad, 9.8 metros por segundo al cuadrado, por lo que básicamente tocarán el suelo al mismo tiempo .

De lo contrario, teniendo en cuenta la resistencia del aire, la bola se ralentizará más por el aire y golpeará el suelo más tarde que la piedra.

Ambos tocarán el suelo al mismo tiempo si no hay resistencia del aire. Si es así, será una historia diferente. Porque la gravedad afecta todo a la misma velocidad. Es 9.81m / s ^ 2. Esto significa que se verán afectados por la gravedad de la misma altura si comienzan a la misma altura y velocidad inicial (eje y).

Depende de la forma del objeto. Si ambos fueran perfectamente esféricos, la Y impactaría al mismo tiempo cuando se liberara desde la misma altura.

Ambos tocarán el suelo al mismo tiempo, si eso es lo que quieres decir.

El lanzado lateralmente habrá viajado más, por lo que su velocidad promedio habrá sido mayor.