Cuando saltas al aire, empujas la tierra hacia abajo. Pero cuando aterrizas, también lo haces. ¿Hay un movimiento neto de la tierra hacia abajo?

Sí, PERO la relación entre su masa y la masa de la tierra es tan pequeña que la tierra “hacia abajo” (en realidad opuesta a su movimiento) sería indetectable. Y cuando llegues a la cima de tu salto y caigas, el efecto se revisará y el movimiento neto de ti y la tierra en el espacio no cambiará.

Una complicación La incertidumbre cuántica puede estar involucrada.

Enormes fuerzas tienen un efecto. En el terremoto japonés, los científicos pudieron detectar un cambio en el giro de la tierra y el número de fracciones de segundo en un día.

muchas toneladas de polvo espacial ingresan a la atmósfera terrestre todos los días.

¡Creemos que una vez que una pieza del tamaño de un pequeño planeta golpeó la Tierra de un golpe de vista y lanzó tantas cosas de la Tierra a la órbita, ahora tenemos una Luna!

cuando caes, TIRE DE LA TIERRA HACIA USTED, no la empuja cuando aterriza.

Y NO, no puede tener ningún sistema de propulsión en un sistema cerrado. tienes a través de cosas en una dirección y el resto de la “nave espacial” se mueve en la otra dirección (o aumenta la velocidad). eso es “ciencia de cohetes” Newton lo descubrió por primera vez.

Hay mucho que aprender de física. ¡Sigue pensando!

Lo que falta en las respuestas anteriores es esta imagen mental que resolvió la aparente paradoja en mi propia mente:

La tierra no es infinitamente rígida. Cuando saltas hacia arriba, el empuje hacia abajo se convierte en una onda de vibración o pulso, que se propaga hacia afuera desde el punto de tu empuje, pero se desvanece al movimiento caótico y al calor a cierta distancia. Porque a medida que el pulso de su empuje salta de un grano de arena al siguiente, su dirección se vuelve confusa y caótica, ya no empuja en la dirección original.

En otras palabras, la mayor parte de la energía de tu empuje funcionó para deformar el suelo bajo los pies, lo que absorbió la energía para que toda la tierra no tuviera que moverse. Si tu empuje fue REALMENTE grande, como un impacto de meteorito, una pequeña fracción podría mover el planeta una cantidad infinitesimal, pero la mayor parte de la energía se convertiría en calor y lanzaría material al espacio.

Hay una manera simple de explicar lo que sucede y aclarar cualquier confusión. Eres un carro y la tierra es otro carro. Cuando estás parado, los dos vagones se unen. Cuando saltas, es como TNT explotando entre los dos. Como dijiste, vuelan en diferentes direcciones. Solo la tierra es tan masiva con respecto a ti que prácticamente no te das cuenta. Si no hubiera ninguna fuerza permanente, sino el breve impulso de la explosión, continuarían viajando en el espacio vacío para siempre a la velocidad que se separan. m1 x v1 = m2 x v2, entonces si m1 >> m2 entonces v1 << v2, es por eso que la tierra prácticamente no se mueve. Llamamos m veces v momento del cuerpo y esta igualdad se llama conservación del momento, porque puedes escribirlo como m1 x v1 - m2 x v2 = 0. El momento total inicial es cero porque es m1 x 0 + m2 x 0 y, por lo tanto, el momento total final, que es la suma de los dos momentos individuales si solo incluye el signo negativo en el valor v2.

Pero hay una fuerza, que es la gravedad. La gravedad siempre atrae los cuerpos el uno hacia el otro. Por una razón que aún ignoramos, nunca es repulsivo. De hecho, los saltos y las explosiones se deben a otro tipo de fuerzas, en última instancia a las fuerzas eléctricas y no a la gravedad. Entonces, lo que sucede aquí es que usted y la Tierra que van en dirección opuesta se desaceleran debido a la gravedad, que tiende a unirlos y volver al estado inicial, cancelando el efecto de la explosión. En cierto momento ambos se detienen. Debido a que se debe conservar el impulso, en su momento de detención, la tierra también debe detenerse, de lo contrario, el impulso total no será cero. Piénselo: en un momento determinado si su impulso es cero porque se detuvo (no puede aniquilar su masa que permanece constante), pero el impulso de la Tierra no es cero porque no se detiene, entonces el impulso total no será cero. Eso no puede ser.

Luego ambos invierten su movimiento y van uno hacia el otro, hasta que chocan y se detienen justo cuando dos vagones van en la misma dirección. Nuevamente, ambos se detendrán porque el impulso debe conservarse y ser cero. Se requirió algo de energía muscular para comenzar este proceso y esa energía que gastaste al saltar también se conservará. Parte de ella se disipa en calor y fricción y otra parte se convierte en energía cinética que tanto usted como la Tierra tienen solo porque se están moviendo. Cuando tocas el suelo, esta energía cinética se disipa nuevamente en calor, por lo que toda tu energía inicial se convierte en calor y aumenta la entropía del universo. La mayoría de las leyes físicas son leyes de conservación, salvo la segunda ley de la termodinámica.

En esta discusión, he usado la conservación del momento y la energía como axiomas, pero también puede comenzar a partir de las leyes de Newton y obtenerlas como consecuencias hablando matemáticamente. Las leyes de Netwon son axiomas sobre la conexión entre las fuerzas y el efecto que producen (aceleraciones). Pero las leyes de conservación de la energía y el momento (también hay un momento angular relacionado con la rotación que conserva) son más generales que la ley de Newton. Se aplican tanto a la luz como a la materia y, por lo tanto, son la base utilizada en las teorías de física más modernas y avanzadas. Pero Newton no sabía sobre la conservación de la energía, que se descubrió solo en el siglo XIX, de lo contrario apuesto a que habría comenzado su teoría a partir de las leyes de conservación en lugar de las “fuerzas”. Como puede ver, nos llevó mucho tiempo descubrir estas leyes de conservación. Por simples que sean, no son evidentes.

PD: si saltas sobre un colchón elástico, habrá oscilaciones alrededor del punto de descanso inicial hasta que tanto tú como la tierra se detengan. Los principios de conservación aún se aplican en este caso. Los resortes de colchón están involucrados y tienen la capacidad de almacenar energía cuando se comprimen, lo llamamos energía elástica, y liberarlo en forma de energía cinética cuando se expande el suero. A decir verdad, tanto las colisiones elásticas como las inelásticas son ideales. Siempre hay un poco de balanceo, incluso el material más duro es un poco elástico.

Imagine que usted y un amigo extremadamente grande están sentados en columpios separados uno al lado del otro:

Por alguna razón, decides empujar a tu amigo de lado mientras ambos todavía están en el columpio

Te das cuenta de que tu amigo se mueve un poco, mientras te balanceas en la otra dirección. Ambos se alejan el uno del otro, pero debido a la gravedad, se balancean uno hacia el otro. No hay movimiento neto.

La misma idea se aplica a la situación que describiste de saltar sobre la Tierra. Entonces, mientras empuja hacia abajo en la Tierra, la Tierra también está empujando hacia arriba, lo que no produce movimiento neto.

La Madre Naturaleza siempre equilibra su chequera. Parafraseo a Arthur C. Clarke allí: es un experto en esto y el concepto sobre el que preguntaste se habla en 2001 y 2010, ambos vale la pena leer.

Si saltas, empujas la tierra y tú mismo hacia arriba. Pero no “vuelves” a la tierra: tú y la tierra se vuelven a unir.

Entonces, ¿a dónde se fue la energía extra? Había más energía antes (almacenada en tus músculos) que después (la usaste para saltar).

Emitió un sonido y una nube de polvo y comprimió ligeramente la suciedad, etc. Calentó un poco el aire y la tierra.

Para mover la tierra, tenemos que tirar cosas de ella lo suficientemente rápido como para nunca volver. Lo hemos hecho muchas veces, todas las sondas en otros mundos lo atestiguan.

Para esos “saltos” hemos movido la tierra, aunque el movimiento es imposiblemente pequeño, y en muchos casos el movimiento fue principalmente una desaceleración de la rotación de la tierra.

Pero nosotros movemos la tierra.

No. Debe recordar que en el alcance de este experimento, usted y la Tierra forman un sistema aislado de partículas cuyo centro de masa cambia solo cuando está sujeto a fuerzas externas. Las fuerzas que provocan que saltes y caigas al suelo son internas de tu sistema y no causan ningún desplazamiento del centro de masa. Por lo tanto, cuando recupera su posición en el suelo, la configuración debe ser la misma que antes de saltar.

La explicación de por qué la tierra se recupera es proporcionada por la respuesta de Paul Caswell.

Enhorabuena, acabas de reinventar al barón von Munchhausen. Podía liberarse de un pantano con caballo y todo simplemente tirando de su cabello. Podía saltar sobre balas de cañón para viajar de un lado del campo de batalla al otro.

Todo olvidando la mitad de las fuerzas existentes.

Editar. Algunos comentaristas parecen pensar que la única respuesta válida es un hecho. Como le expliqué al OP, la respuesta no fue golpearla, no pretendía ningún mal, sino alertar al problema general de una manera que es interesante de descubrir. La mayoría de las personas que comentan nunca han leído o visto el trabajo al que me referí. Los encontré increíbles cuando eran niños para reflexionar sobre lo que sucedería si algunas leyes pudieran ser temporalmente apagadas.

La tercera ley de Newton establece que para cada acción hay una reacción opuesta (en dirección) e igual (en magnitud).

Entonces, cuando empujas contra la tierra con x cantidad de newtons para saltar, la tierra empuja simultáneamente contra ti con la misma cantidad de fuerza.

Sin embargo, de acuerdo con la segunda ley de Newton (F = m * a), como la masa de la tierra es tan grande en comparación con la suya, la aceleración causada por su salto es insignificante.

Cuando saltas, alejas a la Tierra de ti y a ti mismo de la Tierra. A medida que se alejan el uno del otro, su atracción mutua los atrae a los dos, disminuyendo su velocidad de separación y, finalmente, se detiene y luego comienza a acelerarlos de nuevo. Cuando se vuelven a unir, cada uno empuja contra el otro en una desaceleración repentina, por lo que ambos se detienen nuevamente.

La fuerza neta entre usted y la Tierra siempre es cero, porque las dos fuerzas son iguales pero opuestas.

Ahora, dado que la Tierra es muy masiva, el grado en que aceleras y atraes a la Tierra es muy pequeño, incluso si eres muy pesado para un humano y saltas muy fuerte.

Para poder acelerar permanentemente la Tierra, tendrías que comenzar tan fuerte que alcanzarías la velocidad de escape, que es una velocidad tan alta que antes de que la gravedad te desacelere a cero, estás demasiado lejos para que lo haga. (esta es una explicación descuidada, en realidad, pero espero que entiendas el punto).

Sí, teóricamente sucede y podemos calcularlo porque Sir Isaac Newton hizo un buen conjunto de ecuaciones. No voy a calcular la parte de “empujar lejos de la tierra” porque eso se ha hecho en respuestas anteriores. Solo calcularé la parte donde el saltador está volviendo hacia la tierra y cuando el saltador aterriza en la tierra.

La gravedad es la fuerza gravitacional entre dos objetos sobre la distancia.
La fórmula newtoniana es F = (G * M * m) / d ^ 2.
G = la constante gravitacional
M = masa del objeto 1 (digamos tierra)
m = masa del objeto 2 (digamos un puente)
d = la distancia entre los dos.

Básicamente, los dos objetos se tiran entre sí, lo que hace que el objeto se mueva uno hacia el otro. Ahora, la razón por la que no podemos observar la tierra moverse hacia el tipo que salta y aterriza es simplemente porque la tierra es súper masiva (y grande) en comparación con este saltador.

La tierra pesa 5.97219 × 10 ^ 24 kg
El saltador con el debido respeto a solo 7,5 × 10 ^ 1 kg (75 kg)

Caemos a la tierra debido a este ‘vínculo’ que tenemos con la tierra. También podemos calcular cuánto somos arrastrados hacia la tierra usando g = (G * M) / d ^ 2
g es la aceleración debida a la gravedad.

Aquí en la tierra, sentimos esto como aproximadamente 9.81 m / s ^ 2, dependiendo de dónde se encuentre en la tierra.
La tierra ‘siente’ la misma aceleración hacia un humano de 75 kg en forma de
5.00445 × 10 ^ -09 m / s ^ 2, que en realidad no es nada. En lenguaje normal ni siquiera puedes pronunciarlo porque no tendría ningún sentido debido a las limitaciones de lo que un humano puede concebir.

La tercera parte de su pregunta donde este saltador aterriza y usa su impulso para mover la tierra …
p1 = m * v o el momento es igual a la masa por la velocidad. Entonces, en este ejemplo de salto: p = 75 * 9.81 = 735.75 kg m / s
La tierra tiene el mismo impulso (p2) hacia esta persona: m * v = 5.97219 × 10 ^ 24 * 5.00445 × 10 ^ -09 = 2,99 × 10 ^ 16 kg m / s

Ahora si extraemos p2 de p1 obtenemos p1-p2 = 735.75 – 2.99 × 10 ^ 16 = menos
(-) 2.99 × 10 ^ 16. En otras palabras, nada le sucede a la tierra.

No, por una simple razón. Cuando saltas, empujas la tierra hacia abajo, pero cuando vuelves a caer a la tierra, estás tirando de la tierra hacia arriba.
Puede parecer contradictorio, pero la gravedad no te empuja hacia abajo, te empuja a ti y a la tierra el uno hacia el otro. Entonces, cuando saltas, te empujas a ti mismo y a la tierra, pero cuando caes, la gravedad los une a los dos. Cuando aterrizas, no estás empujando la tierra, solo estás deteniendo ese movimiento. La ley de conservación del impulso dicta que, al final del día, el movimiento total de la tierra no se ve afectado.
Si quieres imaginar esto, imagina estar parado en una pequeña tierra, con la misma masa que tienes, y estás atado a él por un cordón elástico, en lugar de por la gravedad. Si saltas, subes y la tierra cae, pero luego los dos vuelven a estar juntos y se encuentran exactamente donde comenzaron.

Cuando saltas, desvías a la Tierra una cantidad minúscula. Sin embargo, aterrizas debido a la gravedad. La cuestión es que la gravedad funciona en ambos sentidos y durante su descenso, la Tierra también es atraída por su cuerpo en una cantidad minúscula. También debes recordar que la Tierra realmente no puede moverse hacia abajo. Hacia abajo siempre es relativo a la gran masa.

No. Porque a medida que caes, la Tierra se está cayendo un poco hacia ti. Al final, no hay un cambio neto en la posición de la tierra provocada por los saltos.

Vamos a entrar en más detalles; sin embargo, está haciendo dos preguntas aquí, con una premisa falsa en el cuerpo de la primera:

Cuando saltas al aire, empujas la Tierra. Sin embargo, tiene una masa de alrededor de 9.8 x 10 ^ 1 Kg, mientras que la Tierra tiene una masa de alrededor de 6 x 10 ^ 24 Kg (parte posterior de la envoltura). Sus piernas separan ambos objetos con la misma fuerza, pero mientras un Newton de fuerza aplicada por sus piernas lo impulsará a 1 m / s ^ 2, impulsará a la Tierra a 1.6 x 10 ^ -24 m / s ^ 2 . Entonces, apenas en absoluto, según los estándares de la percepción humana.

Cuando aterrizas, en realidad estás retrocediendo hacia la Tierra en la misma proporción (un metro por segundo para ti, una distancia increíblemente pequeña por segundo para la Tierra). El aterrizaje es un justo equilibrio de impulso. En realidad, no estás alejando a la Tierra cuando aterrizas, a menos que comiences tu movimiento desde fuera de la influencia mayoritaria de la gravedad de la Tierra. Si vienes gritando desde la nube de Oort, como un cometa, se transferirá un poco de impulso a la Tierra, pero de nuevo, será insignificante (suponiendo que no fue aplastado o que la Tierra no se deformó por el impacto, ya sean transformaciones o re-direcciones de energía.

Si saltaste tan alto que abandonaste la órbita de la Tierra, para nunca volver, la Tierra se pondría en movimiento para siempre por la acción (suponiendo que la Tierra fuera un sólido inelástico perfecto, y que ninguna de tus energías de salto se transformara en fricción o absorbido por tierra compactada o deformada bajo la fuerza). Este movimiento de la Tierra todavía sería pequeño: incluso suponiendo que la Tierra no absorbiera energía, las otras fuerzas que actúan sobre la Tierra (gravedad de la luna, otros planetas, fuerza centrípeta de orbitar el sol mientras gira, sí mismo, etc.) ) lo contrarrestaría.

Un cohete Saturno V, que ejerce y ha ejercido suficiente fuerza para permitir que abandone la fuerza gravitacional de la Tierra, produce 34,020 KN, o 3.4 x 10 ^ 7 N de fuerza. Esto es suficiente para alejar el cohete de 2.9 millones de Kg y su carga útil a un máximo de 2.7 x 10 ^ 3 m / s, pero todavía solo impulsa la Tierra a un máximo de 5.6 x 10 ^ -18 m / s (ignorando el hecho de que la mayor parte del cohete finalmente vuelve a caer a la Tierra)

Si separamos Australia de la corteza y la lanzamos lejos de la Tierra, podríamos ver algún movimiento que sería detectable para el ojo humano. Tal vez: la corteza terrestre es tan gruesa, proporcionalmente, como la piel de una manzana: tallar un pedazo de piel de una manzana y arrojarlo lejos del resto de la fruta probablemente no afectará tanto a la manzana, Fair Dinkum .

Sin embargo, los humanos usan el movimiento mutuo de los cuerpos atraídos para maniobrar las naves espaciales: la NASA y el JPL dirigen rutinariamente los vehículos espaciales a las órbitas de las hondas con planetas y lunas de tal manera que transfieren el impulso de la atracción gravitacional al impulso lineal de la nave espacial. Esto técnicamente también se traduce en movimiento para el planeta o luna objetivo; pero como hemos visto desde arriba, este cambio de impulso resultante para el planeta es insignificante.

Una cartilla de asistencia por gravedad

Usted y, por otro lado, la tierra y el resto de nosotros, están unidos por una fuerza gravitacional. La misma fuerza que observó Sir Isaac Newton empujó una manzana al suelo.

Entonces, mientras estás en el aire, levantarás la tierra (por la fuerza gravitacional) en la misma cantidad que la empujaste y a todos los demás hacia abajo, cuando despegaste.

Entonces te unirás nuevamente al resto de nosotros y a la Madre Gaia en un aterrizaje elegante. – Tú y todos nosotros descansando en el mismo lugar que estábamos antes de que hicieras tu inútil intento de dejarnos.

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