Física: ¿Puedes sentir la aceleración sin un marco visual de referencia?

En general, si . En su ejemplo, no , pero por una razón ligeramente diferente de lo que podría esperar.

Puede determinar la respuesta general a esto usted mismo. La próxima vez que esté en un tren, autobús o automóvil (siempre y cuando no sea usted quien conduzca ninguno de los anteriores), simplemente cierre los ojos cuando esté a punto de partir y vea si puede saber cuándo Empieza a moverte.

Deberías poder hacerlo, ya que te presionarán ligeramente en tu asiento. Incluso en ausencia de un asiento, su oído interno puede saber cuándo está acelerando. Realmente solo depende de qué tan rápido aceleres; si está acelerando lo suficientemente lento, es posible que no lo sienta, solo por el límite en la percepción humana.

Sin embargo, no sentirá aceleración hacia abajo en su ejemplo porque no habrá ninguna . O, al menos, cualquier aceleración descendente adicional que ya no estaba experimentando por estar en órbita. Describe a alguien en una estación espacial en órbita alejándose de la estructura principal. Pero el punto es que la estación está en órbita, y la velocidad requerida para mantener la órbita es independiente de la masa del objeto en órbita. Lo que eso significa es que su astronauta se bajará, viajando básicamente a la misma velocidad que la estación espacial y permanecerá en órbita. Está cayendo, siendo arrastrado hacia el planeta, al igual que la estación, pero con su velocidad horizontal están cayendo perpetuamente y nunca golpean el suelo, lo que significa estar en órbita. Pero esta caída es al mismo ritmo que antes, por lo que no sentirá ninguna diferencia.

Considere el hecho de que los astronautas no tienen peso en las estaciones espaciales (ya sea que haya algún tipo de tecnología que agregue gravedad a su escenario no importa demasiado, ya que estoy discutiendo lo que sucede sin ayuda). Sienten la gravedad del planeta debajo, pero hay una fuerza sobre ellos causada por la aceleración de la órbita que, en su marco de referencia, los empuja hacia afuera (nuevamente, piense en estar en un automóvil cuando dobla una esquina rápidamente, te empujan hacia el exterior de la curva). Estas dos fuerzas se equilibran entre sí, dando la sensación de ingravidez. Como tal, puede flotar dentro sin tocar nada, y suponiendo que pueda quedarse completamente inmóvil en relación con la estación espacial, no se movería hacia ningún lado de la habitación. Se mantendría perfectamente en el tiempo con la estación espacial incluso mientras giraba alrededor de su órbita, sin tener que ser empujado o actuado por la estación espacial de ninguna manera. Si le quitas la habitación (es decir, está afuera), no hay razón para pensar que de repente comenzará a caerse. Anteriormente combinaba perfectamente el movimiento de la estación sin ayuda, por lo que continuará haciéndolo.

Su órbita eventualmente decaerá, por supuesto, pero, a menos que se empuje hacia el planeta deliberadamente para acelerar el proceso, es probable que primero deba preocuparse por la asfixia. Incluso si se está empujando hacia abajo, no sé qué tan rápido realmente comenzaría a sentir el tirón hacia el planeta.

No podrá sentir la aceleración si la fuerza que lo produce actúa igualmente en cada átomo de su cuerpo.

Entonces, en el caso de la aceleración gravitacional, no sería consciente de la aceleración sin otra pista (visual, por ejemplo).

Puedes acelerar tan rápido como quieras (dentro de las restricciones relativistas) siempre que la fuerza actúe por igual en todo tu cuerpo. Arthur C Clark, en su libro ‘Perfiles del futuro’, señaló esto con un estilo típico, al especular sobre la capacidad de algún día manipular los campos de gravedad.

El oído interno y otras capacidades sensoriales humanas le informarán sobre su aceleración en asuntos prácticos cotidianos (como los automóviles), pero no podrán detectar la aceleración que experimenta cuando está en órbita o en caída libre. directamente hacia un planeta sin atmósfera, sin dichas pistas visuales.

Para comprender la física subyacente, necesitará conocer un poco de relatividad:

SIEMPRE sientes lo que se llama “aceleración adecuada”.

El camino que tomamos a través del espacio-tiempo se llama nuestra línea mundial (o mejor worldtube). Si nuestra línea mundial es curva, es decir, si se desvía de nuestra trayectoria en línea recta a través del espacio-tiempo por una fuerza externa, esta línea mundial curva es una medida de nuestra aceleración adecuada y es el tipo de aceleración que podemos sentir.

En caída libre, nuestro mundo se alinea completamente, aunque con una geometría de fondo curva, y así nunca sentimos la gravedad. Este tipo de movimiento de caída libre se llama movimiento geodésico. Joe Kittenger estaba en caída libre, moviéndose en movimiento geodésico, y necesariamente no sintió aceleración.

Relativistamente, no hay “fuerza” de gravedad. Por lo tanto, te sientes suspendido, sin sentido del movimiento.

Joe Kittenger finalmente sintió la fuerza del aire, la fuerza del suelo sobre sus pies, todas las fuerzas externas que lo empujaron fuera de su camino geodésico.

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