¿Por qué alguien que se mueve hacia el oeste en un avión tiene un peso diferente al de la isla?

Suponiendo que esta pregunta sea sincera, esta pregunta adolece de una falta de detalles importantes, sin lo cual la única respuesta es que no hay suficiente información para decir.

Por ejemplo, no es obvio que realmente ocurra un cambio en el peso, como James Bowen señala correctamente, en el caso más simple de un avión que se mueve a velocidad constante, normal (para un avión) a un radio constante, el peso será quédate igual. La única diferencia será que la fuerza de la fuerza gravitacional se habrá reducido, pero eso solo sería notable y no tendría relación con la dirección. La altura promedio de un avión (aprox. 10 km) es una pequeña miseria en comparación con el radio de la Tierra, que es 600 veces esa cantidad. Las personas que se mueven a velocidades constantes perpendiculares a una fuerza o en reposo en la superficie de la Tierra siempre experimentarán la misma aceleración debido a esa fuerza: es una consecuencia simple de la física newtoniana.

Si de hecho se observa un cambio en el peso, entonces realmente será un caso extremo de:

  • Increíblemente alta velocidad en una órbita circular : en este caso, la fuerza centrífuga entra en juego. Incluso en la Tierra, la fuerza centrífuga (centrípeta en el marco de referencia de la Tierra) es responsable de reducir ligeramente la fuerza gravitacional que se siente debido a la rotación de la Tierra. Sin embargo, es muy poco probable que esta fuerza pueda alterar su peso de manera significativa a menos que vaya a velocidades extraordinariamente altas.
  • Aceleración en la dirección vertical : si el piloto se detiene o lo hace, esa aceleración será suficiente para alterar su peso significativamente.

Realmente no hay razón para que el peso cambie notablemente de lo contrario. Si cambiara sin una fuerza / aceleración responsable, ¡violaría el principio de la relatividad galileana! Se necesita más información sobre las circunstancias del avión.

Si tal cambio en el peso no se ha observado de hecho, entonces me pregunto por qué se hace esta pregunta.

Volando a 550 mph en el ecuador, sentirá una fuerza de Coriolis en la dirección vertical de [matemáticas] 2 \ Omega v \ aproximadamente 0.036 m / s ^ 2 [/ matemáticas] con [matemáticas] \ Omega [/ matemáticas] Tierra velocidad angular. Esta fuerza es hacia arriba cuando vuela hacia el este y hacia abajo cuando vuela hacia el oeste.

En [matemática] h \ aproximadamente 10,000m [/ matemática], la aceleración gravitacional es más débil en aproximadamente [matemática] 2 g \ frac {h} {R} [/ matemática], con [matemática] R [/ matemática] radio de la Tierra . Esto es aproximadamente [matemáticas] 0.03 m / s ^ 2 [/ matemáticas], y lo hace más ligero en una escala.

Finalmente, para mantener una altitud constante, debe acelerar hacia abajo en [math] \ frac {v ^ 2} {R} \ aproximadamente 0.01 m / s ^ 2 [/ math]. Esto te hace leer más ligero en una escala.

Por lo tanto, cuando vuela hacia el este a gran altitud cerca del ecuador, los tres efectos se suman y se siente casi un 1% más ligero. Cuando vuelas hacia el oeste, los efectos se cancelan y pesas casi lo mismo.

Otros efectos, como la fuerza centrífuga que aumenta con la altitud y la influencia gravitacional de la atmósfera son muy pequeños. La fuerza de flotación de la atmósfera disminuirá con la elevación dependiendo de la presión de la cabina en el avión, y este efecto es de unas pocas partes en 10,000 en una escala. Por supuesto, si realmente pones una escala en un avión, habrá mucha vibración, y el avión también puede ascender / descender o volverse más rápido / más lento, desordenando las lecturas.

¿Ellos? La única razón por la que podría pensar que medirían un peso diferente sería porque el campo gravitacional de la Tierra (la aceleración debido a la gravedad) es menor en altitudes más altas, pero esa es una diferencia muy, muy pequeña con respecto al nivel del mar, uno que las balanzas ordinarias en las que nos pesamos no podían medir. En cuanto a la dirección del avión, no sé por qué eso haría alguna diferencia en el peso.

Gracias por el A2A.
No estoy seguro de poder responder esto en base a lo que has dicho. ¿Qué te hace decir que alguien “mide un peso diferente” cuando está en el avión? ¿Dónde descubriste esto?

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