Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

Esta es una pregunta bastante interesante pero tiene una respuesta muy simple.

Considera esta situación. Estas en un avion. En el momento en que saltas, deberías volar en la parte trasera del avión. Pero tu no. ¿Por qué?

La razón es que cuando saltas, junto con la velocidad vertical que proporcionaste, también existe la velocidad horizontal de la velocidad del avión que se agrega a tu cuerpo. Como la tierra se movía y tú, al ser un cuerpo que tiene masa, también tienes inercia, tu cuerpo sigue teniendo la misma velocidad que la tierra, incluso después de saltar.

Mientras no haya Fuerza en la dirección horizontal, su movimiento en esa dirección no cambia, es decir, se estaba moviendo a la velocidad de rotación de la Tierra y continuará haciéndolo.

La confusión aquí surge de la elección de los marcos de referencia. Si arreglas el marco de referencia en la tierra, entonces tu movimiento es simple. Saltas, vuelves a bajar. Unidireccional Pero si fija el marco de referencia en un cuerpo desde el espacio exterior, la tierra también se mueve. Entonces su movimiento será de 2 dimensiones. Uno, tu velocidad ascendente, y uno junto con la tierra. El marco de referencia en sí mismo no se mueve.

Correcto, la cosa es que el avión se mueve a 1040 millas por hora, pero también la Tierra y el aire. O para decirlo de otra manera: para nosotros todo parece estacionario.

Y esa intuición es correcta. En una primera aproximación, nuestros laboratorios pueden ser tratados como un marco de referencia inercial.

El avión comienza en reposo en este marco de referencia.

Casi el único efecto de la rotación de la Tierra que notas es que si colgaras un péndulo grande dentro o al lado de tu avión, dependiendo de tu latitud, podrías obtener efectos como este.

Además, por supuesto, el sol y las estrellas parecen salir y ponerse si puedes verlos.

Entonces, desde nuestro punto de vista, es un marco casi inercial con varios efectos rotativos lentos y sutiles de 24 horas.

Entonces, para viajar a 1000 mph en relación con ese cuadro, debe acelerar.

No importa que en relación con otro cuadro esté en reposo.

Es como caminar en un tren. Si saltas en el aire en un tren, en realidad estás haciendo un “salto largo” increíblemente largo, considerado desde otro marco inercial, de alguien que te observa desde el costado de la vía. Pero en su propio marco inercial, todo lo que hizo fue saltar unos centímetros en el aire.

MOVERSE A MILLONES DE MILLAS UNA HORA HACIA UN GRAN ATRACTIVO EN VIRGO

Después de todo en relación con otro cuadro, estamos orbitando el sol a 67,000 mph. Y orbitando el centro galáctico en otro.

Y finalmente, nuestra galaxia se siente atraída hacia el cúmulo de galaxias Virgo y se mueve en esa dirección a unas fenomenales 14 millones de millas por hora (pero las distancias son tan vastas que no debemos preocuparnos de que lleguemos allí pronto) , o en absoluto).

El “Gran Atractor”: ¿Cuál es la Vía Láctea a toda velocidad a 14 millones de MPH?

Entonces, si saltas unas pocas pulgadas en el aire, en realidad te mueves a menos de 4,000 millas por segundo hacia el gran atractor, por lo que para alguien en reposo en relación con el gran atractor, el tuyo es un salto muy largo :).

Ahora, aunque el giro de la Tierra no nos importa en la mayoría de las situaciones, tiene algunos efectos.

POR QUÉ LANZAMOS ESPACIOS DESDE EL OESTE AL ESTE

Es por eso que lanzan cohetes en la dirección del giro de la Tierra: esas mil millas por hora podrían marcar la diferencia entre entrar en órbita o no, y en cualquier caso le ahorran un poco de combustible.

Es por eso que Estados Unidos lanza sus cohetes desde el lugar más alejado del sur, Florida, tan cerca del ecuador, para obtener el mayor beneficio posible del giro de la Tierra, al menos supongo que es por eso, no produciría demasiado tiene sentido lanzar desde Nueva York, diga si puede lanzar desde Florida.

Sin embargo, poder lanzarse sobre mar relativamente abierto por razones de seguridad es un factor importante.

Una manera fácil de recordar la dirección es que desde Florida se lanza hacia el Atlántico abierto.

Otra forma de recordarlo: cuando vemos la puesta de sol en el oeste, es porque la superficie de la Tierra se aleja rápidamente hacia el Este. Entonces la Tierra gira de oeste a este.

ERROR DE VIDEO DE GRAVEDAD

Esa es también la razón por la cual fue un error elemental en Gravity (¿cómo se lo perdieron?) Que muestran los escombros moviéndose de este a oeste, en la dirección opuesta al giro de la Tierra.

Misterios de #Gravity: casi todos los satélites orbitan la Tierra de oeste a este, pero todos los restos de satélites retratados orbitan de este a oeste
(Neil deGrasse Tyson Tweet)

Más de sus tweets sobre la película aquí: Neil deGrasse Tyson lanzó “Gravity” en Twitter, y es bastante gracioso

Rusia se lanza desde mucho más al norte que Estados Unidos, por lo que tiene una ligera desventaja allí.

AEROPLANO EN UNA MÁQUINA PARA CORRER

Ah, y volviendo a su pregunta original, tan pronto como su avión comienza a despegar, incluso cuando las ruedas todavía están en el suelo, pero las hélices o los motores a reacción han comenzado a moverla, entonces lo que importa es la velocidad del aire.

La cosa es que, una vez que comienza a moverse por el aire, impulsado por un jet o una hélice, todo lo que puede hacer con su cinta de correr es girar las ruedas hacia arriba o reducir su velocidad o girarlas, etc.

Esto no tiene ningún efecto en el avión a menos que tenga los frenos de las ruedas o una gran cantidad de fricción en los cubos de las ruedas.

La velocidad relativa al suelo ya no hace ninguna diferencia, tan pronto como ha comenzado a usar sus motores para moverla por el aire.

Ese es el argumento infame de “avión en una cinta de correr” que ha provocado numerosos debates en Internet y probablemente decenas o cientos de miles de palabras de discusión.

ATMÓSFERA DE VENUS SUPERIOR 48 HORAS AL DÍA, CON 243 DÍAS DE TIERRA “DÍA”

Entonces, si estaba volando en la atmósfera superior de Venus, que tiene un patrón de circulación fuerte, vientos muy rápidos que giran alrededor del planeta en 48 horas, entonces su avión flotante giraría alrededor de Venus en 48 horas a pesar de que su período de rotación es de 243 días terrestres .

Mientras que si se cierne sobre la Tierra, depende de los vientos. Levántese a la corriente en chorro o en los vientos alisios y puede moverse a una velocidad considerable.

Velocidades entre 57 mph y 247 mph. Los aviones vuelan en la corriente en chorro

Los vuelos desde Tokio a Los Ángeles utilizan la corriente en chorro hacia el este y la ruta del gran círculo hacia el oeste.

Utilizado por primera vez en 1952, el vuelo de un avión Pan Am desde Tokio a Honolulu redujo el tiempo de vuelo de 18 horas a 11.5 horas en aproximadamente un tercio. Mecánica Popular

Si es un día tranquilo, simplemente pasa el rato sobre el terreno.

Entonces, los motores del avión lo conducen en relación con el aire en lugar del suelo. Eso sucede tan pronto como suelta sus frenos y comienza a moverse a lo largo de la pista y usa sus hélices o motores a reacción, se mueve inmediatamente en relación con el marco de inercia de aire, porque sus ruedas simplemente giran y no funcionan con motores.

Mientras que para un automóvil, sus motores lo conducen en relación con el marco inercial del suelo (bueno, “marco casi inercial” debido al giro, órbita, gran atractor, etc.)

Así que eso es lo principal que sucede cuando viajas en el aire.

Ahora puede obtener esto como un libro de texto junto con muchas otras de mis respuestas, en
Preguntas simples – Respuestas sorprendentes – En astronomía

Debido a la rotación de la Tierra, cuando el helicóptero estaba sentado en el suelo, viajaba a unos 1600 km / h hacia el este. Cuando despegó, todavía viajaba 1600 km / h hacia el este, al igual que la tierra y el aire. No se introdujo ninguna fuerza para eliminar esos 1600 km / h, por lo tanto, cuando aterrice, seguirá yendo a 1600 km / h al igual que el suelo sobre el que aterriza y el aire que habita.

Si ascendiera lo suficientemente alto, viajaría en un círculo más grande que el sitio de aterrizaje y, por lo tanto, se desviaría, pero no será evidente para algo como un helicóptero. El viento tendrá más efecto.

O, si lo prefieres …

La respuesta de Robert Frost a ¿Por qué puedo saltar en la cabina del avión sin volar a la parte trasera del avión?

La respuesta de Robert Frost a ¿Qué pasará con un helicóptero controlado por radio cuando está suspendido dentro de un tren que circula a muy alta velocidad? ¿Qué factores deciden que un objeto es parte del sistema? ¿RC helicóptero seguiría siendo parte del tren del sistema? ¿Qué factor lo decide?

La respuesta de Robert Frost a Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

La respuesta de Robert Frost a Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

Me he enfrentado a esta pregunta muchas veces. Usaré analogías / experimentos para explicar.

Primero, mira esta foto.

Llenas el globo con un gas más ligero que el aire. Volará si no lo sostienes.

Ahora lo atas a la tierra con una cuerda. Imagina que el viento no está allí.
Ahora la tierra está girando a una velocidad muy alta. Entonces, ¿por qué la tierra no tira del hilo inferior como se muestra en la figura?

Puedes imaginar que el globo sea un helicóptero / avión, y también imaginas que has atado un hilo delgado del helicóptero / avión al suelo. Entonces, por la interpretación de su pregunta, quiere decir, ¿por qué el helicóptero (globo) se queda allí? ¿Por qué el hilo no se rompe / se separa?

Segundo experimento: ata el mismo hilo de globo a la superficie del libro. Ahora, si mueves el libro rápido, entonces el hilo del globo también se retira … ¿Por qué esto no sucedió en el caso anterior?

Supongo que entendiste.

Ahora lo mencionaré explícitamente.

El globo cuando no está inflado, yace en la superficie de la tierra. Tiene velocidad inicial real: u = velocidad de la superficie de la Tierra (NO CERO)

Ahora, ya que tanto la Tierra como el globo se mueven con la misma velocidad, la velocidad relativa es cero.

Ahora llenas el globo con gas más ligero y se mueve hacia arriba.
mientras se mueve hacia arriba tiene dos componentes de velocidad.

1. Una velocidad vertical hacia arriba v
2. Una velocidad de superficie horizontal u (igual que la anterior u)

Ahora, dado que la Tierra se mueve a la misma velocidad, no se ve el efecto del segundo componente. Si la tierra se hubiera movido hacia arriba con la misma velocidad, tampoco podrías ver el efecto de la primera.

Tercero: un experimento mental: imagina que un superhombre en el espacio exterior comienza a moverse (no caer) hacia la tierra, y luego, a solo 10000 metros sobre la tierra, decide no moverse y simplemente flotar. Entonces verá que la tierra se aleja. Estoy de acuerdo en que este pensamiento es un poco extraño.

Has redescubierto los cimientos de la relatividad galileana, la primera ley del movimiento de Newton y la conservación de la energía y el momento. El movimiento de los cuerpos solo existe en física en relación con otros cuerpos. La velocidad del movimiento no se puede detectar sin observar otros cuerpos. Solo la aceleración se puede detectar directamente.

Aristóteles pensó mientras lo proponía, argumentando que eso prueba que la Tierra no gira. De manera similar, si la Tierra girara y el aire no, tendríamos vientos de cientos de millas por hora en la dirección opuesta a la rotación. Lo que no pudo imaginar, además del movimiento relativo en lugar de absoluto, fue la fricción entre la superficie de la Tierra y la atmósfera que pronto haría que el aire girara en promedio a la misma velocidad que la Tierra.

De hecho, desde Newton hemos sabido que la rotación de la Tierra se está ralentizando gradualmente, y la rotación atmosférica con ella, debido a los efectos de las mareas de la Luna. Además, la rotación de la Tierra junto con el calentamiento de la atmósfera provoca los vientos alisios. El aire se calienta y se eleva cerca del ecuador. Luego desciende más al norte o al sur, todavía se mueve casi a la velocidad del ecuador, y luego pierde energía a las olas en el océano y al soplar arena y tierra. Los vientos alisios no serían posibles en una Tierra estacionaria con el Sol a su alrededor.

Galileo observó lo que todos los marineros y muchos jinetes de caballos sabían, que una pelota lanzada hacia arriba mientras está en movimiento regresa a su mano, y que una pelota cayó directamente sobre un barco en movimiento, incluso desde la parte superior de un mástil, cae directamente hacia abajo en relación con el barco hasta el punto que estaba debajo de la pelota cuando fue lanzado.

Relatividad galileana – 1b – Vista estacionaria

Cuando estás parado en la Tierra, compartes su movimiento, girando alrededor de su eje. No pierdes ese movimiento cuando saltas. Eso violaría tanto la conservación del impulso como la conservación de la energía.

Es igual de bueno que eso sea así. ¿Qué pasa si saltas y no solo dejas de compartir el movimiento de la Tierra, sino también el del Sol? Entonces volarías de la Tierra y del Sistema Solar a cientos de millas por segundo, o chocarías contra la Tierra a esa velocidad. ¿Y si pudieras perder la velocidad de la galaxia?

Una pregunta hipotética truco!
Depende de su definición de “detenido”. Para detenerte no puedes moverte, pero ¿en referencia a qué?
Asumiré que te refieres a estar completamente quieto con referencia a otra cosa: si añades viento y tiempo de viaje, eso hará que te alejes un poco, eso es todo.

Con referencia a la superficie de la Tierra.

Como te detienen por encima del mismo punto, aterrizas en el lugar desde donde saltaste.

Con referencia a la Tierra girando sobre su eje.

Las millas son difíciles en un mapa, por lo que responderé en términos de líneas de latitud: la tierra atravesará de oeste a este (piense en ser el sol) debajo de usted a una velocidad de 1 rotación por día.
Entonces aterrizarás 1/12 del camino alrededor de la tierra hacia el oeste, donde sea que estés.

Con referencia al sol en el plano de la eclíptica.

Suponiendo que está mirando el sistema solar en su conjunto, se quedará atrás en la órbita de la Tierra, la distancia que recorre la Tierra en ese tiempo, o barriendo 1/4380 del área de su órbita. Es decir, si saltas en la mitad derecha de la Tierra.
Si saltas desde la otra mitad, la Tierra pasará por debajo de ti o se estrellará contra ti.

Con referencia a cualquier punto más grande del cuerpo celeste

Debido a que las velocidades aumentan en relación con cosas como el centro de la Vía Láctea, quedarse “quieto” significa ir muy rápido. Es probable que te destruyan los impactos con polvo y los rayos cósmicos. Si sobrevives, bajar 30,000 millas no será de mucha ayuda.
Al hacer este salto imposible, recuerde atar un cordón elástico imposible.

Bonificación: con referencia a la biología

Estarías muerto por congelación en la exosfera y por asfixia de … la exosfera. Espacio. También hervirías. Dónde estás después de eso es una cuestión de filosofía o religión.

La respuesta a esta pregunta depende en gran medida de dos cosas:
1. ¿Qué se entiende exactamente por “permanece quieto”?
2. ¿Qué hace el viento hoy?

Hay varias formas de interpretar “permanece quieto” porque “todavía” es un concepto relativo. Si “todavía está con respecto al suelo”, la respuesta a la pregunta es “porque el piloto hizo que el helicóptero se quedara quieto”.

El viento es importante porque la respuesta puede cambiar drásticamente dependiendo de la resistencia del aire.

Si está bien, me gustaría reformular un poco su pregunta.

Supongamos que un helicóptero despega del reposo en latitud [math] \ theta_0 [/ math] usando solo empuje vertical. (Significado vertical que apunta hacia el centro de la tierra.) Se eleva en el aire a una velocidad vertical constante, alcanza altitud [matemática] h [/ matemática] en el tiempo [matemática] t_ {arriba} [/ matemática], mantiene esa altitud durante [math] t_ {wait} [/ math], luego desciende a la misma velocidad vertical constante. ¿Dónde aterriza el helicóptero en relación con su punto de despegue?

Si tenemos un helicóptero mágico que funciona en el vacío para que no haya resistencia al aire, ¡ el helicóptero no aterriza en el mismo lugar !

Dado que el helicóptero usa solo empuje vertical y que no hay resistencia del aire, se conserva el momento angular . Esto es lo que eso implica:
Mientras el helicóptero está en tierra, sigue el camino rojo mientras viaja junto con la rotación de la tierra. Cuando llega al punto representado por la flecha negra (su vector de posición), su momento angular viene dado por el vector azul. Una vez que sale del suelo, no hay pares de torsión y, por lo tanto, su vector de momento angular permanece fijo. Eso significa que solo puede viajar en el plano representado por el círculo azul.

Obviamente, si permanece en el aire el tiempo suficiente, puede alejarse mucho de su punto de despegue, que permanece en el camino rojo. Una excepción es si el helicóptero despega del ecuador. Entonces, la ruta roja y la ruta azul son en realidad las mismas y el helicóptero se mantiene mucho más cerca de su punto de despegue (aunque todavía se aleja un poco).

Resulta que la resistencia del aire debe jugar un papel muy importante. Creo que Kim Aaron tiene el derecho. El aire en nuestro planeta permanece bastante quieto con respecto al suelo. Entonces, cuando el helicóptero comienza a alejarse debido a la conservación del momento angular, el aire a su alrededor comienza a disminuir la velocidad y arrastrarlo junto con la tierra.

No puedo darle un buen camino exacto porque la resistencia del aire es complicada, pero el resultado es que el helicóptero se desplazará, pero mucho menos de lo que sería de otra manera.

Apéndice:
Si no hay resistencia del aire y el helicóptero comienza en [matemáticas] (x, y, z) = R (\ sin \ theta, 0, \ cos \ theta) [/ matemáticas] donde [matemáticas] R [/ matemáticas] es el radio de la tierra, luego, después de todo el proceso que describí anteriormente, la posición final será [matemática] R (\ sin \ theta \ cos \ psi, \ sin \ psi, \ cos \ theta \ cos \ psi) [/ math ] donde [matemáticas] \ psi = \ frac {2 \ pi} {T} \ left (\ frac {2t_ {up}} {1 + h / r} + \ frac {t_ {wait}} {(1 + h / r) ^ 2} \ right) [/ math] y [math] T [/ math] es de 24 horas.

Me encantaría compartir cómo obtener esta solución con los curiosos. Sin embargo, esta respuesta es lo suficientemente larga como es.

Mientras escribo esto, estoy sentado en un aeropuerto de Toronto esperando mi vuelo de conexión a Nueva York. Acabo de volar de Vancouver a Toronto.

El avión en el que viajaba viajaba a más de 500 millas por hora, o eso me dicen. Me levanté para usar el baño. Salté. Bajé al mismo lugar.

Si el avión realmente viajaba a más de 500 millas por hora, cuando salté, ¿por qué no se movió debajo de mí?

Porque viajaba a la misma velocidad que era.

La mayoría de los niños aprenden esto aproximadamente al mismo tiempo que ingresan a la escuela primaria. Estoy desconcertado de que algunas personas no lo hagan.

No.
Dejame darte un ejemplo-
Usted está en un tren y necesita ir del entrenador A al B.
Hay dos maneras de hacerlo
Camina en el tren o bájate en la estación y luego espera a que el entrenador B te alcance y luego sube a bordo.
Técnicamente hablando, ambos se pueden hacer, pero ¿cuál elegirías?
Esto último implica experimentar enormes cantidades de fuerza, cuando dejas un cuadro que se movía con cierta velocidad, llevas esa velocidad contigo. Después de bajar, tendrías que descansar, esperar a que el entrenador B se acerque y luego acelerar de nuevo a la velocidad del tren. Todo esto debe hacerse en casi un minuto. Bastante imposible, ¿eh?

Esta es una pregunta a gran escala, la Tierra gira con una velocidad mucho más alta, cuando la nave espacial abandona la atmósfera, todavía tendrá la velocidad de rotación de la Tierra, desacelerar y acelerar a la velocidad en contexto es casi imposible.

Tenga en cuenta que esto no es imposible, pero no se puede lograr en este momento. Si encuentran la manera de lograr una aceleración de este tipo, tal vez podamos hacerlo. De hecho, esto sería muy bueno, en cualquier lugar del mundo en menos de un día.

No cambiará su punto de aterrizaje inicial y final. Pasamos nuestras vidas viviendo en el mismo marco de referencia que la tierra. La superficie de la tierra se mueve a aproximadamente 1000 mph o 1600 kmh en el ecuador. Esa es una velocidad INMENSA, pero ¿por qué no podemos sentir eso?
Eso se debe a que nos estamos moviendo a la misma velocidad a la que se mueve la Tierra mientras estamos en reposo relativamente. Piense en ello como si estuviera sentado en un tren que se mueve a 100 km / h. Si estoy sentado frente a usted, ambos acordamos que estamos en reposo.
Pero para un observador sentado en la estación, nos ve pasar a 100 kmh.

Piensa en la tierra como ese tren. Mientras todavía estemos en el pozo de gravedad de la Tierra, no sentirás que se mueve a 1000 mph
El observador en la estación sería alguien a muchas millas de distancia en el espacio, mirando la tierra. Para él, la tierra se mueve, tú y yo nos movemos, y nuestro sistema y la tierra también se mueven.

Es por eso que cuando un helicóptero vuela sobre el suelo, prácticamente sigue yendo a la velocidad de la tierra, lo que lo mantiene en su lugar. La única forma de hacerlo es desplazándose y llevar su helicóptero hacia atrás, lo que requerirá el mismo consumo de combustible que avanzar, lo que prácticamente no hace ninguna diferencia.

En pocas palabras, nunca subestimes la relatividad

La materia es una tasa

El movimiento es relativo

Proporcionemos algunas ideas interesantes para ampliar nuestro pensamiento.

Modificación del modelo de Copérnico-Kepler:

1-

El sol está en el nivel vertical relativo a la Tierra.

2

Todos los planetas solares se encuentran en el nivel horizontal relativo a la Tierra.

3

El Sol es más alto que la Tierra, y más alto que todos los planetas solares.

4 4

La línea recta del Sol a la Tierra es la línea principal del grupo solar.

5 5

Los planetas giran alrededor de esta línea, y no alrededor del sol.

6 6

es decir, los planetas giran alrededor de la línea conectada entre el Sol y la Tierra

7-

Eso significa que cuando el planeta gire alrededor del sol, él girará alrededor de la Tierra también porque ambos están conectados por esta misma línea

8 °

Por eso, el modelo de Ptolomeo vivió mucho tiempo, porque era correcto

9-

Entonces, si el planeta gira alrededor del sol o alrededor de la Tierra, el resultado será el mismo, porque ambos contribuyeron a crear la línea principal en el grupo solar

10-

Y debido a que el sol es más alto que la Tierra, vemos que el sol vacila hacia adelante y hacia atrás con un ángulo de 63.7 grados anuales, como un movimiento circular.

11-

Entonces, el movimiento del círculo solar NO es cierto, sino que fue el resultado de nuestra visión incorrecta del movimiento solar …

12-

Afirmo que los planetas desde la Tierra hasta Plutón se mueven hacia el sol, pero Mercurio y Venus se mueven en la dirección inversa.

13-

El desplazamiento diario de la Tierra hacia el sol = 1 km

14-

La modificación anterior puede darnos una explicación del fenómeno astronómico egipcio 2737, en el que Mercurio, Venus y Saturno eran perpendiculares en la Tierra el 12/03/2012 (en las cabezas de las pirámides egipcias, apéndice No.1),

15

Lo que prueba que los planetas no solo giran alrededor del sol sino que también giran alrededor de la Tierra, respalda esta modificación.

Modificación del modelo de Copérnico-Kepler

(en mi perfil vinculado)

https://www.linkedin.com/in/geor …

La Tierra se mueve con velocidad de la luz en relación con el sol.

http://vixra.org/abs/1709.0331

Geometría del Sistema Solar (Parte 3)

https://www.slideshare.net/Gerge …

Geometría del Sistema Solar (Parte 2)

http://vixra.org/abs/1703.0178

Geometría del Sistema Solar (Parte 1)

http://vixra.org/abs/1509.0126

s / 1509.0126 “> ht = U y X!

Cuando era joven solía haber dibujos animados de Pink Panther el sábado por la mañana. Hubo una caricatura realmente genial en la que la Pantera Rosa, que vivía en una pequeña choza al borde de un acantilado, tuvo todo tipo de confrontaciones con el astrónomo “malvado”, cuyo observatorio estaba cerca. En un momento, el astrónomo extiende el telescopio fuera del domo y lo usa para empujar el PP y su choza fuera del acantilado. Cuando cae la cabaña, el PP abre la puerta y mira a su alrededor, dándose cuenta de lo que acaba de suceder. En la fracción de segundo absoluta de que la cabaña está a punto de impactar el suelo, el PP sale tranquilamente de la puerta y cae con seguridad al suelo. Detrás de él, su choza impacta y se hace añicos.

¿Por qué esto no funciona en la vida real? Porque el PP en realidad está cayendo al mismo ritmo que la cabaña. Salir en el último segundo podría permitirle evitar estar en el estruendo, pero aún así impactaría el suelo a una velocidad enorme. Como si saltaras del acantilado. El PP y su cabaña se están moviendo juntos y simplemente salir de la cabaña no cambia eso. Todavía te estás moviendo a una velocidad enorme en relación con el suelo.

En la superficie de la Tierra, digamos en el ecuador, el suelo se mueve a aproximadamente 1000 MPH. Pero tú también. Cuando saltas y ya no estás en contacto con la superficie de la Tierra, este hecho no cambia. Aún tiene una velocidad de 1000 MPH en dirección este. Cuando vuelves a la superficie, la Tierra ha girado, pero el lugar desde el que despegaste también se mueve a 1000 MPH, y permanece justo debajo de ti.

Saltar e inmediatamente perder esa velocidad de 1000 MPH es lo mismo que el PP saliendo de su choza y ya no tiene la misma velocidad que la choza que cae.

Dos razones-
1) Momento inicial impartido por la tierra al helicóptero
Inicialmente, cuando el helicóptero está en tierra, su velocidad relativa a la tierra es cero.

Si fueras un astronauta a bordo de la ISS observando esto, verías que mientras el helicóptero está en el aire, tiene la misma velocidad que cualquier objeto en la superficie de la tierra cerca de la latitud del helicóptero.

Si suponemos que la explicación anterior es verdadera, entonces uno puede preguntar eso, ¿por qué una pelota lanzada verticalmente hacia arriba desde un vehículo en movimiento aterriza muy lejos detrás del vehículo?
La respuesta está en el segundo punto.

2) Velocidad relativa de la atmósfera wrt tierra es cero –
Cuando el helicóptero despega, no hay razón para que adquiera velocidad relativa a la Tierra. (suponiendo que no haya vientos)
Recuerde la ley de inercia de newton: cada objeto continúa en un estado de movimiento a menos que sea actuado por otra fuerza externa.

Considere el helicóptero como la pelota lanzada hacia arriba desde un automóvil en movimiento. Simplemente suponga que el viento también se mueve en la misma dirección y velocidad del automóvil. La pelota volvería nuevamente al auto, ¿verdad? Lo mismo se aplica al helicóptero.

Gracias por el A2A.
Ediciones y sugerencias son bienvenidas.

Técnicamente sí, pero para todos los efectos, no.

En comparación, imagine que estaba dentro de un vagón de tren a alta velocidad, cerca del frente, y que quería llegar a la parte trasera del vagón. ¿Podrías saltar en el aire y aterrizar en la parte trasera del auto? No

Si el tren viajara a 100 mph y pudieras saltar verticalmente durante 1/3 de segundo, podrías pensar que el tren debería viajar a 100 mph debajo de ti, dejándote apenas a 49 pies más abajo del vagón. . Pero no lo hace. Si saltas verticalmente en un tren, prácticamente te quedas donde estabas en el tren.

¿Por qué? Porque en realidad no estás saltando hacia arriba cuando saltas, estás saltando hacia arriba y hacia adelante (en la dirección del tren) a 100 mph.

Si quisieras saltar perfectamente recto, de alguna manera tendrías que DETENER de repente avanzar a 100 mph (¡lo que dolería mucho!). Y eso es difícil de hacer. Esencialmente, tendrías que saltar hacia atrás a 100 mph, lo que tus piernas simplemente no tienen el poder para hacer.

Viajar verticalmente por la Tierra sería similar. Si fue directamente hacia arriba (como saltar), volvería a bajar donde lo dejó, porque en realidad está viajando con la Tierra, alrededor de 650 mph (en el Reino Unido). Así que tendrías que saltar hacia arriba Y a 650 mph “hacia los EE. UU. (Ish)” para saltar “hacia arriba”.

Además, necesitaría continuar a esa velocidad por un tiempo, ya que son aproximadamente 3,000 millas entre los EE. UU. Y el Reino Unido (aproximadamente 4.5 horas a 650 mph). Eso va a ser complicado, porque todo el aire en la atmósfera de la Tierra también viaja a aproximadamente 650 mph en la otra dirección, volviéndote hacia atrás. Resulta que eso es casi lo que hacen algunos aviones (el Concorde podría) … Pero no la mayoría de los vuelos estándar, que son más lentos.

Gastarías un poco menos de energía si no tuvieras que pasar por todo ese viento molesto, pero para hacerlo, tienes que subir bastante alto (al espacio). Y resulta que el viento también te impide subir, Y la gravedad contra la que tienes que luchar, lo que cuesta incluso MÁS energía.

Finalmente, tienes que volver a bajar. Como ya sabrá, volver a la atmósfera de la Tierra es una locura. Por lo general, vas tan rápido que el aire no puede moverse fuera del camino lo suficientemente rápido y terminas generando mucho calor y fricción, tanto que quema y rasga muchos materiales. Entonces, si lo intentó, su vehículo probablemente necesitaría mucha reparación cuando volviera a bajar (además de gastar más energía para subir en primer lugar).

Entonces, ¿podrías hacerlo? Técnicamente, sí, podrías construir una embarcación que te lanzó “directamente” hacia arriba, y luego regresó a los Estados Unidos sin viajar mucho “horizontalmente”, y dejando que la Tierra se mueva debajo de ti. Pero es una locura cara, y generalmente es manejado por la gente de la NASA. Es mucho más barato hacerlo en un avión.

La tierra tiene gravedad. La gravedad está a una aceleración de 10 m / S ^ 2 (aprox.).

Mientras tanto, la aceleración de la tierra alrededor del sol es 0.005954 m / s ^ 2.

Descuidar las fuerzas que actúan sobre la bola en la tierra como la resistencia del aire, la viscosidad, el efecto magnus y otros efectos. TOMANDO SOLO LA GRAVEDAD EN LA COMIDA.

NO SENTIMOS ESTOS MOVIMIENTOS porque percibimos aceleraciones en lugar de velocidades constantes como movimiento. Aunque las velocidades de la Tierra son bastante altas, las aceleraciones son demasiado pequeñas para ser percibidas.

Dado que la fuerza de la gravedad supera la fuerza (casi 1680 veces), usted (o) experimenta la pelota debido a la aceleración de la tierra alrededor del sol. La fuerza de la gravedad se siente más en la pelota que la aceleración de la tierra .

Entonces la bola tiende a caerse naturalmente como resultado de la fuerza gravitacional. Tal vez con un ligero desplazamiento insignificante para usted (porque 1680 veces es un número bastante grande)

¡¡Espero que esto ayude!!

Velocidad relativa

Esto se debe a que cuando saltas, además de un componente de velocidad verticalmente ascendente, también hay un componente horizontal que se debe a la rotación de la tierra.

Por ejemplo, si saltas de un tren en movimiento, no solo te mueves perpendicular al tren. También tienes algo de velocidad en la dirección del tren.

Entonces, cuando aterrizas después de saltar verticalmente hacia arriba, aterrizas en el mismo lugar, ya que la tierra se movió solo tanto como tú.

PD: Sé que la pregunta es demasiado simple, pero ninguna pregunta es estúpida. Quizás el autor de la pregunta está realmente confundido.

Me alegra que haya hecho esta pregunta porque nos da a todos la oportunidad de pensar sobre las cosas que damos por sentado que sabemos hasta que alguien pregunte al respecto y luego nos demos cuenta de que no sabemos lo que pensamos que hicimos. Descubrimos que algo que era obvio no se entiende tan claramente.

Cuando vuelas en un helicóptero, vuelas en el aire. Este aire se mueve junto con la tierra. En otras palabras, la tierra y el aire sobre él se mueven juntos alrededor del eje de la tierra.

¿Le resulta difícil de creer? Mucha gente lo hace y tanta gente se pregunta, como tú, por qué este helicóptero no daría la vuelta a la tierra si se queda quieto por un día. Pero, por eso su pregunta es tan buena. Es el tipo de pregunta que hace que uno se pare y piense en cosas en las que normalmente no pensamos y cuando lo hacemos nos encontramos sorprendidos.

Entonces, pensemos en ello por un segundo. ¿Cómo sería si el aire no circundara la tierra con nosotros? ¿Tienes idea de lo rápido que gira la Tierra sobre su eje? La tierra tiene unos 6 millones de metros de radio. Por lo tanto, su circunferencia es 2 pi r, que es aproximadamente 6 millones de veces dos veces pi, lo que equivale a unos 38 millones de metros alrededor del ecuador. La tierra recorre esta distancia en un día; eso es 38 millones de metros divididos por 24 horas, lo que nos da aproximadamente un millón y medio de metros por hora, lo que equivale a aproximadamente mil millas por hora. Un huracán puede tener vientos de aproximadamente 150 millas por hora y eso causa mucho daño. ¿Te imaginas un viento constante de 1,000 millas por hora? ¡Guauu! Alguna tormenta!

Entonces, puedes ver que es bueno que el aire en el que vivimos se mueva alrededor de la tierra con nosotros. Si coloca un helicóptero en ese aire, o una hoja, o un globo, se moverá con el aire y no con la tierra.

El suyo es el mismo argumento presentado hace mucho tiempo por los defensores de la filosofía de ‘Tierra estacionaria, Sol en movimiento’. “Si la Tierra se está moviendo”, preguntaron, “¿no debería moverse el suelo debajo de mis pies cuando salto en línea recta, haciendo que aterrice en otro lugar mientras la Tierra se mueve sin mí?”

Puede ver por sí mismo, en una escala más pequeña, cómo funciona esto mientras viaja en un automóvil o avión a una velocidad constante. Lanza una pelota hacia arriba y caerá hacia atrás en relación a ti, NO caerás a medida que avanzas. La pelota mantiene su MOMENTUM delantero inicial además de su movimiento hacia arriba y hacia abajo. Un observador fuera de su vehículo vería la pelota viajar a lo largo de una trayectoria parabólica, combinando su movimiento horizontal con su movimiento vertical.

La primera ley de Newton dice que un objeto en movimiento uniforme continuará ese movimiento siempre que no sea actuado por una fuerza externa. En el caso de una persona que salta, una pelota lanzada o un helicóptero, el movimiento horizontal inicial (o movimiento angular en la escala más grande de una Tierra redonda) que cualquier objeto tiene cuando sale de la superficie de la Tierra permanece con él incluso después del contacto con La superficie está perdida. Por cierto, esa es la razón por la cual los satélites se lanzan hacia el este y cerca del ecuador, donde la velocidad de la Tierra proporciona el impulso más ‘libre’ antes de que el cohete despegue del suelo.

Dos respuestas a esta pregunta.

Respuesta uno

La respuesta simple es que el helicóptero aterrizó en el mismo lugar porque se quedó quieto. ¿Qué significa “todavía”? Significa que no se movió. Pero espera, todo se mueve. Absolutamente todo se mueve todo el tiempo. Nada está realmente quieto. La tierra gira a X km / h, orbita al sol en X y a su vez el sol gira en órbita alrededor del centro galáctico en X y toda la galaxia se aleja volando de todas las otras galaxias.

Monty Python escribió una canción al respecto.

El movimiento es relativo según tu punto de vista. Si está parado en un aeropuerto y observa cómo sube un helicóptero, quédese quieto y luego vuelva a aterrizar en el mismo lugar donde realmente no se quedó quieto. Más bien, el helicóptero se movió exactamente a la misma velocidad y dirección que usted, lo que le da la apariencia de quedarse quieto.

Respuesta dos

Si al quedarse quieto, en realidad quería decir que el helicóptero no tenía fuerzas que lo empujaran hacia la izquierda, la derecha, hacia adelante o hacia atrás, pero solo se movía, entonces obtenemos una respuesta diferente. Es una respuesta sorprendente porque el interrogador asumió que el helicóptero aterrizaría en el mismo lugar. Sin embargo…

El helicóptero no aterrizaría en el mismo lugar.

¿Por qué?

Bueno, la causa se menciona en la respuesta de Robert Frost . Él dijo: “Si ascendiera lo suficientemente alto, estaría viajando en un círculo más grande que el sitio de aterrizaje, y por lo tanto se desplazaría”.

Él está absolutamente justo allí. Si el helicóptero sube, se mueve a la misma velocidad que el suelo debajo, pero tiene un camino más largo que tomar debido a que tiene una circunferencia mayor a su trayectoria de vuelo que la tierra. Así, con el tiempo, sin otras fuerzas actuando, el helicóptero se desplazaría lentamente hacia el oeste.

El efecto es algo similar a lo que obtienes cuando los atletas corren alrededor de una pista de carreras. El corredor en el carril 1 tiene una vuelta más corta que el corredor en el carril 2, que a su vez es más corto que la vuelta del corredor en el carril 3 y así sucesivamente. Cuanto más lejos esté, más debe correr para completar una vuelta. Es por eso que las carreras largas han escalonado las líneas de salida.

Imagen: Juegos Olímpicos de Londres, obstáculos de 400 metros. Los obstáculos se tambalean alrededor de la curva.

Si dos corredores corren a la misma velocidad en el carril 1 (de la mano), entonces correrán juntos. Si un corredor sale de un carril o dos para una vuelta, entonces parecerá quedarse atrás aunque todavía esté corriendo a la misma velocidad.

Lo mismo ocurre con el helicóptero flotando. Sin embargo, Robert era incorrecto porque el efecto sería insignificante. Vamos a calcular el tamaño del desplazamiento causado por el aumento de altitud del helicóptero.

La Tierra, en el ecuador, tiene aproximadamente 12,756,000 metros de diámetro. Supongamos que nuestro vuelo está en una ubicación ecuatorial. Eso le da a la Tierra una circunferencia de 12,756,000 x pi = 40,074,155.9 metros.

Ahora digamos que el helicóptero voló bastante bajo, a solo 500 metros de altura (número elegido porque da matemáticas fáciles). Eso significa que el radio del arco que recorre aumenta en 500 metros o que el diámetro de su círculo en un vuelo de un día sería 1000 metros más ancho que el diámetro de la Tierra. El diámetro es 12,756,000 + 1,000 = 12,757,000

Entonces el círculo del helicóptero tiene una circunferencia de 12,757,000 x pi = 40,077,297.5 metros.

Compara esos dos círculos. La ruta del helicóptero es casi la misma, ¿no? Ambos parecen ser unos 40 millones. ¿Cuánta diferencia habrá? 40077297.5 – 40074155.9 = 3141.6 metros. Tenga en cuenta que es 1000 x pi o podríamos decir 2 x altitud x pi

En otras palabras, en el transcurso de un día completo, si el helicóptero no aumenta su velocidad hacia el este leve para tener en cuenta su trayectoria de vuelo más larga en comparación con el suelo, entonces se retrasará detrás del suelo hacia el oeste por su altitud duplicada multiplicada por pi.

La pregunta decía un vuelo de 6 horas, que sería un cuarto de día. Entonces, el desplazamiento hacia el oeste del sitio de aterrizaje sería 3141.6 / 4 = 785.4 metros dada una altitud de vuelo de 500 metros. La mayoría de los vuelos suceden a alturas mucho más altas que 500 metros y, por lo tanto, tienen desplazamientos aún mayores.

Los números dados son para en el ecuador. A medida que te mueves hacia el norte o hacia el sur, el efecto disminuirá. A medida que te acercas al polo, puedes pensar que la tierra se aproxima más a un disco que a una esfera. Elevar su altitud apenas aumentaría el radio de su arco de vuelo. En el mismo poste, no habría ningún efecto. Coloque su helicóptero directamente en el poste, despegue y girará sobre su eje en sincronía con el suelo debajo de él y aterrizará de nuevo en el mismo lugar, mirando en la misma dirección (como lo ve un observador parado cerca de la superficie de la Tierra).

Ese es un desplazamiento lo suficientemente grande como para notarlo. Sin embargo, la tasa de desplazamiento es lenta. Solo estamos hablando del helicóptero a la deriva a 0.13 km / h. Ese es un ritmo de caracoles. El punto es que el ritmo de un caracol durante mucho tiempo es una distancia notable.

En el mundo real esto nunca sucedería. Tenemos vientos, errores humanos, errores mecánicos y de computadora en el diseño del helicóptero y otras variables que harán que el helicóptero se desvíe de su punto. Por lo tanto, el piloto permanecerá “quieto” como se describe en la respuesta 1, no en la respuesta 2.

De hecho, la Tierra se mueve debajo de ti a la velocidad que normalmente lo hace, pero no lo notas porque tú mismo te mueves con la misma velocidad.

Te lo explicaré de una manera más clara. Hagamos un pequeño experimento mental. Tenga en cuenta que está en el asiento trasero de su rover castigando la bola de estrés mientras su bebé está conduciendo. De repente, decides lanzar la pelota verticalmente hacia arriba. ¿Qué pasó después? ¿La pelota cayó detrás de ti o directamente a tus manos? Bueno, si no eres pobre en la captura, ¡la pelota volvió a caer en tus manos! ¿Sorprendido?

Si te sorprendiste, debes seguir mis hermosas ilustraciones para ayudarte a entender por qué la pelota hizo lo que hizo.

Si estaba de pie junto a una carretera (marco de referencia fijo en relación con usted), esto es lo que estaba mirando, usted en toda su gloria.

La pelota miraba hacia ti simplemente moviéndose hacia arriba con la velocidad u, pero para mí, la pelota no viajaba exactamente hacia arriba, sino que seguía un camino parabólico debido a la suma vectorial de la velocidad horizontal inicial v (impartida por el movimiento del automóvil) y la velocidad u (dada por ti cuando la vomitaste) y la gravedad.

Así que realmente te moviste hacia adelante mientras la pelota estaba en el aire, pero la pelota misma también se movía hacia adelante contigo. Es por eso que la pelota volvió a caer en tus manos en lugar de caer detrás de ti. Esto se ilustra a continuación.

Si pudo comprender esto, pasemos nuestra atención a la pregunta real. Suponga que, en lugar de que la pelota deje sus manos mientras lanza y se mueve hacia arriba, fue usted saltando desde la superficie de la Tierra. Según la explicación anterior, ¡debes aterrizar exactamente en el mismo lugar desde donde iniciaste tu salto y Voila! ¡Siempre aterrizas en el mismo lugar! Ahora, si estuviera observando esto desde el espacio en lugar del borde de la carretera, vería la Tierra moviéndose tan bien como usted moviéndose parabólicamente pero a la misma velocidad horizontal que la Tierra, haciendo que aterrice en el mismo lugar en lugar de quedarse atrás.