Dado que todo en el sistema solar está en constante movimiento, ¿cómo medimos la velocidad de la Tierra si no hay un punto de referencia?

Eso es lo que pasa con el movimiento constante: es relativo. Primero, asegúrese de distinguir entre las dos interpretaciones de la palabra “constante”. En un sentido, el movimiento constante podría significar simplemente moverse todo el tiempo, pero hay otro sentido más específico que los físicos usan para describir el movimiento. En ese sentido, constante significa inmutable. Una velocidad o velocidad constante es aquella que no cambia a medida que pasa el tiempo. Hay otro tipo de movimiento en el que la velocidad cambia llamada aceleración, que implica que las cosas se aceleren, disminuyan o se muevan en una curva.

En general, es bastante obvio qué punto de referencia se utiliza para describir la velocidad de un objeto. Cuando un automóvil pasa a su lado, mide intuitivamente su velocidad en comparación con la superficie de la Tierra, ya que ese es un punto de referencia común para ambos. Imagínese si midiera la velocidad del automóvil mientras también estaba en un automóvil en movimiento. Un automóvil que viene detrás de usted en la carretera podría estar avanzando muy lentamente, a pesar de que en realidad se está moviendo a gran velocidad. ¡Eso es porque tú también te estás mudando!

Para la Tierra y las otras cosas en el sistema solar, generalmente elegimos un punto de referencia para medir que sea conveniente, en este caso, el sol. La velocidad de la Tierra que generalmente describimos es relativa al sol. En realidad, todo el sistema solar gira alrededor del centro de la galaxia y la galaxia se precipita por el espacio a velocidades tremendas, pero para incluir ese movimiento, necesitaríamos un punto de referencia diferente.

Ahora mismo estoy sentado en mi escritorio y siento que no me estoy moviendo. Eso es porque estoy midiendo mi movimiento en comparación con las cosas a mi alrededor como puntos de referencia. En realidad, estoy sentado en una Tierra que gira rápidamente y vuela alrededor del sol, que se desliza alrededor de la galaxia a medida que la galaxia se precipita por el espacio, pero ni siquiera me doy cuenta porque no tengo un punto de referencia para medir ese movimiento.

Dado que todo en el sistema solar está en constante movimiento, ¿cómo medimos la velocidad de la Tierra si no hay un punto de referencia?

La velocidad solo es significativa con respecto a dos puntos de referencia. El hecho de que las personas a menudo descuidan dejar en claro cuáles son esos puntos de referencia no significa que no sean necesarios. Por ejemplo, si estoy conduciendo y mi automóvil va a 65 mph, parece que solo se refiere a mi automóvil, pero en realidad, en el lenguaje común, “Mi automóvil va a 65 mph”, en realidad explota formalmente como “Mi automóvil va 65 millas por hora en referencia a este punto dado en la superficie de la Tierra “.

Entonces, cuando buscas en Google, “velocidad orbital de la Tierra” obtienes:

La velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol: 30 km / s ( 108,000 km / h , ~ 70,000 mph) La velocidad orbital del Sol alrededor de la Galaxia: ~ 200 km / s (720,000 km / h, 450,000 mph)

La Tierra es un punto, el Sol es el otro. Y luego, más allá, el Sol se convierte en el punto de movimiento alrededor del centro de la Galaxia en el siguiente paso hacia afuera.

Pero si está buscando un punto de referencia universal para las velocidades de todas las cosas, abandónelo porque esa búsqueda se rompe en un mar de relatividad.

Siempre existe, pero a menudo el punto de referencia no se establece explícitamente, ya que se supone que el lector sabrá de qué se trata.

Cuando se habla de “velocidad de la Tierra” sin mayor calificación, generalmente se considera que es relativa al Sol, con la distancia recorrida medida a lo largo de la trayectoria orbital de la Tierra.

¡¡UH oh!! Asumiste que no hay un punto de referencia para la Tierra, y sabes lo que dicen sobre asumir.

Sin embargo, tienes razón en una cosa. Todo en el sistema solar está en constante movimiento. En realidad, todo en el Universo está en movimiento en relación con otra cosa, en otro lugar.

Entonces, cuando medimos la velocidad de la Tierra, podemos elegir cualquier objeto que queramos como punto de referencia. Vamos con Marte. Es factible, pero obtendremos mediciones muy diferentes dependiendo de dónde se encuentre cada planeta en su órbita alrededor del Sol en relación entre sí.

Elegir el Sol es una mejor opción porque es el centro de nuestra órbita. Aunque nuestra órbita es técnicamente elíptica, está muy cerca de un círculo, por lo que nuestras mediciones serán consistentes. Esto nos da una velocidad de 30 kilómetros por segundo.

Excelente pregunta Claramente, sin punto de referencia, una lectura rápida no tiene sentido. Sin embargo, si observa la mayoría de estos, se refieren a velocidades de rotación. Entonces, aunque no hay un marco de referencia preferido para velocidades lineales, hay * un * marco de referencia absoluto para rotación.

Todos los observadores pueden ponerse de acuerdo sobre si algo está girando o no: no es relativo.

Por lo tanto, puede obtener una velocidad de la velocidad a la que debe viajar un punto en particular para permitir esa rotación. La Tierra gira una vez al día, tiene aproximadamente 24,000 millas de diámetro, por lo tanto, se puede decir que un punto en el ecuador se mueve a 24,000 millas por día o 1,000 millas por hora. Esta velocidad se mide en relación con un marco no giratorio en la misma ubicación.

Entonces puedes calcular la velocidad de la tierra alrededor del sol. Otro para el sol alrededor de la galaxia. Y cualquier otra situación en la que podamos identificar la rotación.

El problema es en realidad lo contrario. No es que no haya puntos de referencia, sino que hay un número infinito de puntos de referencia, todos igualmente válidos.

La teoría de la relatividad nos dice que no existe un marco de referencia universalmente privilegiado y, por lo tanto, todo el movimiento solo se puede medir en relación con otra cosa.

Pero la solución al problema es simple. Si todos los puntos de referencia son igualmente válidos, puede elegir el que desee. Por lo general, se elige el más conveniente: las ecuaciones para la transformación de movimiento basadas en el marco de referencia, por lo que a menudo elegimos el marco de referencia que resulta en ecuaciones que son más fáciles de resolver.

Para los objetos en el sistema solar, el sol generalmente funciona bien como punto de referencia.

Es incorrecto decir que no hay punto de referencia. Hay un número infinito de puntos de reverencia. La velocidad de la Tierra puede estar relacionada con cualquier cosa que tenga una velocidad medible. El edificio en el que vivo tiene una velocidad de cero MPH si lo comparo con la calle de afuera. Tiene una velocidad en milímetros por año si considera la deriva continental.

Entonces, la velocidad es una comparación del movimiento entre dos lugares.

Tienes que medir la velocidad en relación con algún otro objeto:

¿Qué tan rápido se mueve la tierra?

Podemos medir la distancia al sol. Con eso podemos rastrear la órbita de la tierra alrededor del sol y calcular la longitud de esa órbita, que tarda un año en completarse (eso es un año, la finalización de la órbita alrededor del sol). Con la distancia y el tiempo puede calcular fácilmente la velocidad.