En primer lugar, espero que esta no sea realmente una pregunta de la entrevista de ingeniería de Google. Responder esto correcta o incorrectamente no me dice mucho acerca de cuán bueno sería un “ingeniero” para este candidato. Prefiero probar los niveles de comodidad de la persona con la codificación y la resolución de “problemas algorítmicos”.
A continuación, sobre la solución al problema en sí. El globo lleno de helio, un gas más ligero que el aire circundante, se moverá hacia adelante cuando el vehículo ‘acelere’ hacia adelante . Intuitivamente, tanto el aire más pesado como el helio son inerciales y, por lo tanto, intentan permanecer en la parte trasera del automóvil a medida que se ‘acelera’ hacia adelante. Sin embargo, el aire más denso en este punto puede permanecer en la parte posterior mejor que el helio. Para un observador en el automóvil, esencialmente, el aire más pesado se mueve hacia la parte posterior del automóvil, desplazando así el helio hacia el frente.
Otra forma más fascinante de simplemente razonar sobre esto, se basa en el “principio de equivalencia” de la relatividad general . Imagine un contenedor en reposo, en la superficie de la tierra. Ahora, si este contenedor contiene tanto helio como un gas más denso, es obvio para nosotros que, el aire más denso se mantendrá hacia el fondo y el gas más ligero se mantendrá en la parte superior (en cierto sentido, el aire más pesado ha empujado al más ligero gas arriba). Un globo con helio en este contenedor flotará hacia arriba (lo que realmente sucede en la tierra, cuando un globo de helio flota hacia arriba, es realmente esto).
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Ahora, este sistema realmente es, en cierto sentido, físicamente indistinguible del automóvil de arriba (a excepción del interruptor vertical y horizontal). ¿Por qué? De acuerdo con el principio de equivalencia, la aceleración hacia abajo debida a la gravedad experimentada por los objetos en el sistema es indistinguible de una fuerza de aceleración ficticia que actúa sobre todas las masas . (La clave aquí es que todas las partículas experimentan individualmente la misma aceleración independientemente de su masa: la inercia y la gravitación son equivalentes y se cancelan). Este es realmente el principio de equivalencia, la idea clave de Einstein detrás de la teoría general de la relatividad. Por lo tanto, los resultados de ambos sistemas son realmente los mismos. Si este contenedor fuera realmente el automóvil, nuestra conclusión se deduce naturalmente de aquí. El aire más pesado empuja hacia atrás y nuestro globo con helio se inclina hacia adelante. Nota: todo esto es válido siempre y cuando el automóvil ‘acelere’ hacia adelante (el globo permanecerá en su lugar si el automóvil se mueve a velocidad constante, lo que en el mundo del principio de equivalencia sería indistinguible del globo presente en un contenedor que cae libremente ) Ahora ese es el tipo de razonamiento que me gusta.
