¿Cómo parecen los aviones estar estacionarios cuando se ven desde un tren que se mueve en la dirección opuesta?

Solía ​​quedarme cerca de un aeropuerto, y cada vez que viajaba en la carretera, o en un tren, me preguntaba por qué el avión parecía estar parado. Supuse que se debía a la diferencia significativamente grande en las distancias entre objetos cercanos como árboles, edificios y el avión. Nunca pensé en la razón exacta, pero recientemente me vi obligado a pensar en ello.

Aquí está mi opinión …

Nuestros ojos (y cerebro) perciben el movimiento de un objeto como el cambio en el ángulo en el tiempo t, al ángulo en el tiempo t + 1. Si el objeto se mueve hacia nosotros o lejos de nosotros, no hay cambio de ángulo y, por lo tanto, no hay movimiento percibido.

Cuando hay un objeto estacionario más cerca del espectador que el objeto mismo, y nosotros mismos también nos movemos, nuestros ojos (y cerebro) perciben de manera diferente. Hagamos esto a través de algo de trigonometría y movimiento lineal (física).

Asumir tren, árboles, avión. La velocidad del tren es ST, los árboles es 0 y el avión es SP.

Para hacer las cosas más fáciles (y relativas), supongamos que el tren es estacionario (o tomemos las velocidades del árbol y el avión con respecto a nosotros), entonces, la velocidad de los árboles es ST y la velocidad del avión es SP + S T.

Suponga que en el tiempo 0, los 3 objetos están alineados. La distancia entre Train y Tree es DT y la distancia entre Train y Plane es DP. Como el tren está más cerca del árbol en comparación con el avión, supongamos un factor de 100. Entonces, DP = 100 x DT.

Incluyamos ahora algunos números aquí,
ST = 20 m / s
DT = 20 m

SP = 100 m / s
DP = 2000 m

Ahora, en 1 segundo, el árbol habría movido ST, y el avión habría movido SP + ST
Usando trignometría básica,
El cambio en el ángulo del árbol será θT = ARCTAN (ST / DT),
θT = ARCTAN (20/20) = ARCTAN (1) = 45 grados

El cambio en el ángulo del plano será θP = ARCTAN ((SP + ST) / DP)
θP = ARCTAN ((100 + 20) / 2000) = ARCTAN (120/2000) = ARCTAN (0.06) = 3.43 grados.

Entonces, el cambio en el ángulo del avión es mucho más bajo que el cambio en el ángulo del árbol, por lo tanto, ¡nuestros ojos perciben que el árbol se mueve mucho más rápido que el avión!

Por el contrario, ¡el avión parece moverse demasiado lento (o casi estacionario)!

Creo que esto se conoce como paralaje. Extiende tu pulgar, cierra un ojo y luego el otro. Cuando haces esto, puedes ver que la posición de tu pulgar parece cambiar (hacia la izquierda con el ojo izquierdo cerrado y hacia la derecha con el ojo derecho cerrado). Sin embargo, cuando observa un objeto más distante, este cambio de posición es mucho más pequeño y apenas perceptible.

El avión parece moverse muy lentamente debido al hecho de que está muy lejos. Como la velocidad es igual al desplazamiento en el tiempo, el pequeño cambio en la posición del avión hace que parezca casi estacionaria.

Si el objeto que estaba mirando en el tren en movimiento estaba relativamente cerca de usted, entonces el único momento en que parecería estacionario es si se movía a la misma velocidad (es decir, la misma velocidad y dirección).

Solo soy un estudiante de ingeniería, no estoy seguro de si esto es completamente correcto, pero espero que haya ayudado.

Altamente improbable. A menos que sea un avión realmente lento a una altitud muy alta.

Un Airbus A380 tiene una velocidad máxima de 1000 kmph a una altura de 13 km.

Suponiendo que el radio de la tierra sea de 6000 km, el tren tendría que viajar a 997 km / h.

Siga aumentando la altitud y disminuyendo la velocidad del avión, y puede obtener uno que se ajuste.

Eso es extraño. El viaje en avión y tren en la misma dirección es fácil de explicar (efectos de paralaje), pero no en direcciones opuestas. ¿Estás seguro de las instrucciones?

También viajo en trenes cerca de un aeropuerto, pero nunca he notado el efecto que usted describe.