Si un mosquito vuela en un tren con todas las ventanas cerradas que funciona a una velocidad de 120 km / h, ¿qué pasará con el mosquito?

El mosquito volará a su velocidad normal dentro del tren, sin embargo, desde el exterior del tren (si el mosquito está volando hacia el frente) parecerá que viaja a la velocidad del tren más la velocidad del mosquito. No sientes que corres tan rápido como el tren cuando corres en un tren, ¿verdad?

Esto se deriva de un concepto llamado movimiento relativo que se aplica a la posición, velocidad y aceleración de la misma manera. Debido a que escribo esto en mi teléfono, haré lo mejor que pueda, ya que no puedo hacer subíndices.

El movimiento relativo se aplica cuando tiene dos objetos que están en diferentes posiciones entre sí, moviéndose a diferentes velocidades entre ellos o acelerando independientemente uno de otro. No soy un experto, pero no creo que esto se aplique tan fácilmente una vez que llegue a una fracción razonable de la velocidad de la luz.

Considera esto, estás parado en una playa y hay un bote en el mar frente a ti. Este barco tiene una grúa que sostiene un objeto a la derecha. Digamos que quiere saber qué tan lejos está de usted. Podría encontrar exactamente qué tan lejos está de usted o, por el bien de esta discusión, podría dividirlo en vectores y luego calcular la magnitud de estos sumados.

Si decimos que la dirección + Z está hacia el mar desde usted y luego (desde su perspectiva) arriba está en la dirección + Y y a la derecha está en la dirección + X. El barco está a 500 metros en el mar, tiene 50 metros de altura y el objeto está a 20 metros a la derecha. Sabiendo esto, si dices que estás en el origen (0,0,0), entonces podrías adivinar que este objeto está en (20,50,500).

Ahora dividámoslo en marcos de referencia. Desde su marco de referencia, el barco está a 500 metros. Según la referencia de los barcos, el objeto de la grúa está a 50 metros de altura y 20 metros a la derecha, así que si agrega estos:

P ( usted / obj.) = P ( usted / barco) + P ( barco / obj.)

Reemplazar la P (para la posición) para V (para la velocidad) o A (para la aceleración) es válido para cualquier situación similar, por lo que muestra esto en su pregunta inicial:

V (usted / mes) = V (usted / tren) + V (tren / mes)

El aire dentro del tren viaja con el tren a la misma velocidad del tren. El mosquito está volando dentro del aire en movimiento y no piensa en él ni se da cuenta del movimiento del aire en su interior. Piense en un avión volando con el aire que respiramos en la cabina con un mosquito en el aire. Se aplica el mismo principio. El mosquito vuela dentro de esa región móvil del aire. Sí, el mosquito se mueve con la misma velocidad del tren.
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¡Permíteme expandirte todo el asunto! Considérate caminando por el suelo y el viento está quieto. ¿Sientes el movimiento del aire mientras la Tierra gira alrededor de sí misma? El aire también se mueve con el movimiento de la Tierra y con la velocidad exacta; Por eso el aire estaría quieto. Además, mientras camina, ni siquiera siente el movimiento de la Tierra alrededor de sí mismo, que se mueve con una velocidad igual a casi 1600 kilómetros por hora, sin embargo, tiene un movimiento adicional mientras camina, es decir, el que acaba de mencionar que no o no puedes sentir. Además, no solo te estás moviendo con la rotación de la Tierra a su alrededor, sino que también te estás moviendo con la Tierra mientras viaja o gira alrededor del Sol. Este movimiento de la Tierra se eleva a más de 17,000 kilómetros por hora. Ni siquiera tú puedes sentir ese movimiento adicional de la Tierra. Ahora, considere el movimiento del sol alrededor del centro de MilkyWay. La Tierra se mueve con el movimiento del Sol a una velocidad de más de 750,000 kilómetros / hora. Considere la cantidad de velocidad de la Tierra que se está tomando junto con el Sol en movimiento que no siente ni se da cuenta. ¿Te imaginas cuánto movimiento experimentas mientras te paras o conduces o caminas sobre la faz de la Tierra de la que no eres consciente o no te das cuenta? Ahora viene el último movimiento que solo Dios conoce: la expansión del Universo. La Tierra y el Sol son parte de la Vía Láctea, y la Galaxia no está exenta de movimiento. El Universo que contiene las Galaxias se está alejando el uno del otro con una velocidad que los científicos antes de Einstein pensaban que su velocidad estaba más allá de la velocidad de la luz. ¿Te imaginas tantos movimientos en el Universo? Así es como Einstein ideó su teoría de la relatividad: pensando en el movimiento relativo como lo hace con respecto al mosquito. ¡Entonces, el mismo principio se aplica a ese mosquito dentro del tren! Sí, el mosquito viaja con la misma velocidad del tren; ¡también tiene otro movimiento independiente por sí solo, ese es su movimiento dentro del aire del tren! ,,

¿Qué le sucede a una persona sentada en el mismo tren? Nada, verdad? ¿Cómo se las arregla esa persona con la velocidad del tren? 120 km / h es una velocidad alta incluso para un ser humano, ¡mucho menos un mosquito!

El aire dentro del tren, o incluso un avión, se mueve a la misma velocidad que el tren, por lo que el mosquito que vuela en él no sentirá nada diferente. El momento en que uno siente la diferencia es cuando hay un CAMBIO en la velocidad. Es decir, cuando se aplica alguna fuerza de aceleración o desaceleración.

¡Ahora piense en todas las veces que golpeó a la persona que tenía delante cuando el tren / autobús de repente aplicó los frenos! ¡Un mosquito también podría haberte golpeado al mismo tiempo!

Espero eso ayude. No he hecho mi respuesta técnica en absoluto. Si está buscando ecuaciones y otras cosas, estoy seguro de que hay otros en Quora que lo ayudarán mejor.

¡Salud!

Primero comprende el concepto de inercia . De la primera ley de movimiento de Newton sabemos que:

La primera ley del movimiento de Newton , a veces denominada ley de la inercia. Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección, a menos que una fuerza desequilibrada actúe sobre él.

Entonces habrá dos casos para su consulta.

CASO I:

Si el tren está parado y comienza a moverse.

Aquí, en este caso, si el mosquito está sentado en un cojín en un tren (Say) y trata de volar hacia adelante, será arrojado en la dirección opuesta del tren. La razón es que el mosquito posee cero inercia. A través del marco de referencia del mosquito, el tren de repente comenzó a moverse, por lo que no podrá hacer frente a esto. (En palabras simples, NO PODRÁ VOLAR NORMALMENTE). Este caso es cierto hasta que el tren alcanza una velocidad constante.

CASO II :

Si el tren se mueve con velocidad constante.

En este caso, suponga que el mosquito se sienta firmemente hasta que el tren alcance una velocidad constante. Ahora, el caso es diferente. Todo el tren, junto con sus pasajeros y nuestro pequeño amigo mosquito se mueven con la misma velocidad. Ahora, si el mosquito decide levantarse y dar un paseo, es bendecido por la física de la madre. A través del marco de referencia del mosquito, el tren es estacionario, todas sus partes son estacionarias. Por lo tanto, será muy fácil VOLAR NORMALMENTE. Y espero que esto responda la segunda parte de su pregunta también. El mosquito no está compitiendo (y obviamente no puede) con la velocidad del tren. Simplemente posee la misma inercia.

(Obviamente, también habrá CASO III donde el tren se está desacelerando a velocidad constante. El caso es muy similar al CASO I , y el mosquito NO VOLARÁ NORMALMENTE)

Espero que esto ayude … 🙂

Imagina que eras un mosquito gigante. No realmente. Estás parado en este tren y decides (sin ninguna buena razón) saltar. Por ese segundo estás en el aire, eres solo un mosquito gigantesco. Mientras tanto, el tren avanza 33 metros [matemática] (120 \ text {km / hr} = 33.33 ~ \ text {m / s}) [/ math]. ¿Deberías quedarte atrás mientras estás en el aire? ¿Chocarías violentamente con la puerta al final del compartimiento? ¿Bien? No parece probable, ¿verdad? Ok, vamos a examinarlo más a fondo.

¿Qué pasa con el aire en el tren? Claramente no está tocando nada. ¿Se “deja atrás” a medida que el tren se mueve? Si lo hiciera, todos los pasajeros tendrían un viento de 120 km / h en la cara. Son los vientos a esas velocidades los que causan tormentas como estas.

Dado que nuestra experiencia con los viajes en tren es más pacífica que eso, tiene que significar que el aire en el tren también se mueve a esa velocidad.

Entonces, el tren ahora es una unidad sellada (que contiene personas, el aire y el mosquito) que se mueven todos juntos. Tenga en cuenta que todavía no he invocado ninguna física. Simplemente estoy tomando lo que sabemos de la experiencia cotidiana y usándolo para unir los puntos.

Entonces, ¿cuál es la respuesta que podrías preguntar? Bueno, el tren se mueve como una sola unidad, junto con el mosquito. Todos avanzan a una velocidad constante de 120 km / h y continuarán así a menos que se aplique un freno repentino y todos caigan hacia adelante (Ley de Newton para trenes que se mueven rápidamente).

¿Qué es lo que las ventanas estaban abiertas? El aire fuera del tren es papelería y debido a las ventanas abiertas, se vierte en el tren. Es por eso que “la velocidad emociona”.

Es por eso que a este chico le gusta tanto el asiento junto a la ventana. De lo contrario, todo se movería para siempre en una velocidad uniforme y haría la vida muy aburrida.

Si un mosquito apareciera de la nada dentro del tren (o si estuviera en la calle y atravesara el vidrio de la ventana), probablemente chocaría con la parte trasera del tren. Del mismo modo, si el tren se detuvo abruptamente a partir de 120 km / h, el mosquito seguramente se “caerá”. Es por eso que los accidentes automovilísticos a altas velocidades no son bonitos. Todos los que se mueven a una velocidad constante continuarán moviéndose mientras el vehículo, debido a la colisión, se detendrá abruptamente. Los pasajeros terminan lanzándose desde sus asientos y hacia el parabrisas. En serio, siempre usa el cinturón de seguridad, está ahí por una muy buena razón.

Si todavía no está convencido, si tiene un pensamiento persistente de que el mosquito debe permanecer “donde está” mientras el tren se mueve, probablemente no acepte la primera ley de Newton en algún nivel. Está bien, saber algo a ciencia cierta y darse cuenta de que es diferente. Reflexiona sobre ello y tendrá sentido para ti.

¡Aquí es donde entra en juego el concepto de velocidad relativa!

La respuesta a su pregunta se puede dividir en los siguientes tres escenarios:

Caso 1: Cuando el tren se mueve y el mosquito también vuela dentro del tren.

En tal situación, la velocidad del mosquito con respecto a una estación o cualquier otro lugar estacionario fuera del tren sería (Velocidad del tren + Velocidad con la que vuela el mosquito). Pero la velocidad del mosquito en el tren sería solo su velocidad de vuelo.

Caso 2: cuando el tren se mueve y el mosquito está parado dentro de él.

En tal situación, la velocidad del mosquito en la estación estacionaria afuera sería la velocidad con la que se mueve el tren (125 km / h). Sin embargo, la velocidad del mosquito en el tren sería de 0 km / h, porque es inmóvil en su interior.

Y no, no habrá ninguna situación en la que el mosquito regrese debido a la alta velocidad del tren, ya que la atmósfera dentro del tren es controlada.

Cuando viajamos en un tren, sentimos la inercia del tren durante el arranque y la parada del tren porque estamos sentados o parados en el tren, de alguna manera u otra, conectados a la estructura del tren, por lo que experimentamos la fuerza de inercia del tren. Sin embargo, si estuviéramos flotando o volando dentro de él al igual que el mosquito, no sentiremos ninguna inercia o fuerza debido al movimiento del tren.

Espero que esta respuesta ayude!

Estamos en un planeta que gira y gira alrededor del Sol, que también gira y gira con sus planetas como parte del sistema solar alrededor de la galaxia de la Vía Láctea que se aleja constantemente de su posición inicial. El universo mismo se pone en movimiento, expandiéndose.

Cuando afirmamos ser estacionario, es relativo.

De manera similar a cómo los humanos experimentamos un empuje inicialmente cuando el autobús arranca o cuando los descansos se aplican repentinamente, el mosquito puede sentir un empujón antes de que el tren alcance una velocidad constante.

Si el mosquito ya se encuentra en un entorno en movimiento que alcanzó una velocidad constante, no habrá fuerza externa que lo detenga ahora, ya que también viaja con la velocidad constante del tren (por lo tanto, el tren es estacionario en relación con el mosquito). La velocidad adicional que posee le ayuda a viajar.

PD: corrígeme si cometí un error 🙂

El mosquito volará normalmente.

Razón:

Dado que las ventanas están cerradas, el tren se convierte en un sistema cerrado, por lo que casi atrapa el aire en su interior.

(De lo contrario, asumiendo que estás en ese tren, estarías sentado con un viento de 100 km / h)

Así que ahora, el aire dentro y el mosquito viajan a la velocidad del tren.

Dado que la velocidad del aire se vuelve estacionaria con respecto al mosquito, volará batiendo sus alas contra el aire y verá que se mueve normalmente.

Prueba:

Imagínese en este tren.

De repente abres la ventana cercana y el viento sopla furiosamente. ¿Qué le pasa al pobre mosquito?

Creo que hay muchas preguntas aquí con respecto a escenarios muy similares.
En un tren cerrado que se mueve a una velocidad constante, todo lo que hay dentro se mueve a la velocidad del tren. Eso incluye el aire y el mosquito. Entonces el mosquito se queda donde está (a menos que decida volar a algún lado).
Es por la misma razón que una moneda lanzada en un tren no se mueve hacia atrás, sino que cae en tu mano. Solo pruébalo si no me crees.

Mosquito no está en contacto con el tren, por lo que no puede obtener la misma velocidad que el tren.

La velocidad máxima del mosquito es de 2.25 km / hy la velocidad del tren es de 120 km / h.
En esta circunstancia podemos hablar sobre el movimiento relativo entre el tren y el mosquito que la velocidad del tren en relación con el mosquito será de 117,75 km / h.

Como resultado, el mosquito chocará dentro de la pared del tren con una velocidad de 117.75 km / h.
Puede estar allí actuará la resistencia del aire pero será insignificante.

Esta circunstancia es la misma que si un tren golpeara a un hombre con una velocidad de 117.75 km / h.
O
Es lo mismo si golpeas al mosquito con tu bate de béisbol con una velocidad de 117,75 km / h.

Puedes probar con tu bate y ver el resultado.
Será lo mismo que describiste en tu pregunta.

Si todas las ventanas están cerradas, no importa si el camino es estacionario o en movimiento, sea cual sea la velocidad. Mosquito se sentirá igual en ambas condiciones, además de las vibraciones en el caso del tren en movimiento.

¿Por qué?

Debido a que las ventanas están cerradas, ni el aire sale ni entra al tren. Entonces, la columna de aire o el aire dentro del tren se mueve con el tren con la misma velocidad que el tren o, en otras palabras, la velocidad relativa de la columna de aire con respecto al tren es cero. Por lo tanto, el comportamiento del mosquito (Macchhar) será el mismo para el tren inmóvil y en movimiento.

Pero si puede expulsar el techo del tren, entonces se producirá la resistencia del aire. El aire fuera del tren generará un arrastre de aire sobre el mosquito cuando el tren esté en movimiento. Este arrastre de aire puede arrojar al mosquito fuera del tren dependiendo de la velocidad relativa y la fuerza del mosquito.

Es un escenario interesante. En primer lugar, supongamos que el mosquito está en el aire.
Ahora, imagina un globo en lugar de un mosquito.
Cuando el tren avanza, el aire en su interior permanecerá quieto, ya que no está realmente en contacto con el tren.
Como resultado, se genera un vacío en la parte delantera del tren.
Por lo tanto, el aire intentará avanzar y volar en globo junto con él, y también lo hará el mosquito en un escenario similar.
Sin embargo, la velocidad del mosquito y el tren no es necesariamente la misma. Depende de muchos factores.
Pero en resumen, requerirá menos esfuerzo moverse en dirección hacia adelante pero más esfuerzo para volar en dirección hacia atrás.

Cada objeto dentro del tren, incluso el aire en el interior, se mueve con la misma velocidad que la del tren visto desde una plataforma fuera del tren, pero en relación con el tren, los objetos en el interior están en reposo, por lo que no le sucederá nada al mosquito, volará normalmente No compite con la velocidad del tren, ya ha adquirido la velocidad del tren.

El mosquito tendrá una experiencia similar a la de un ser humano dentro del tren. Cuando el tren acelera, el mosquito experimentará una fuerza neta hacia atrás e incluso puede chocar contra la pared del compartimiento, dependiendo de la aceleración 🙂 Sin embargo, una vez que el tren se mueva a una velocidad uniforme, el mosquito podrá volar normalmente ya que, Con las ventanas cerradas y suponiendo que no haya respiraderos con el aire entrando o saliendo, el bloque de aire en el tren es relativamente estático dentro del compartimiento y no afecta el vuelo del mosquito.

El mosquito irá hacia abajo cuando el tren esté acelerando, pero podrá volar normalmente una vez que el tren esté a una velocidad constante,

Para comprender esto, debe darse cuenta de que, a diferencia de lo que parece de nuestra experiencia, los objetos no tienen una tendencia natural a detenerse, sino a permanecer en la velocidad en que se encuentren, la razón por la cual las cosas parecen detenerse se debe a la fricción y la fricción del aire.

La fricción y el arrastre de aire actúan debido a la velocidad relativa y cuando estás en la cabina del tren con las ventanas cerradas, tanto el aire como el mosquito se mueven a 120 km / ph, por lo que no hay fricción / arrastre de aire y, por lo tanto, el mosquito puede volar normalmente.

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Si saltas en un tren en movimiento (en realidad, debes chocar dentro del tren). Pero en su lugar tienes velocidad en tu cuerpo desde el tren, lo que significa que todo el tren se convirtió en microambiente, ya no hay fuerzas externas que actúen. La próxima vez que vayas en autobús , el automóvil o el tren dejan caer sus cosas (bolígrafo o incluso móvil) en el aire y luego piensen por qué no retrocede o golpea algo. Esa será la metáfora de la explicación anterior (Nota: si intenta con un dispositivo móvil, asegúrese de atraparlo: -))

La Tierra gira a una velocidad de 1040 MPH y los mosquitos, moscas, animales humanos, etc. todos caminan, saltan, se sientan, se paran sin ningún problema. ¿Alguna vez te preguntaste por qué?

Un concepto llamado Velocidad relativa que entra en escena. El mosquito en el tren de 120 km / h también vuela con, digamos, 2 km / h, pero esta velocidad es con respecto al tren El mosquito en realidad vuela a 120 km / h + 2 km / h de una persona sentada en el suelo y viendo pasar el tren comprar . Pero para una persona en un tren vuela a una velocidad de 2 km / h. Entonces el mosquito si está sentado en un tren volará fácilmente en un tren ya que su velocidad relativa con respecto al tren es 0 antes de volar.

A medida que el tren acelere de 0 kmph a 120 kmph, acelerará y el mosquito sentirá una fuerza hacia atrás (llamada pseudo fuerza), pero cuando las estrellas del tren se muevan a la velocidad constante de 120 kmph, el mosquito también adquirirá la misma velocidad. en el marco de la tierra (por ejemplo, un espectador que espera en la línea de cruce, verá que el mosquito se mueve a unos 120 km / h) pero estará en reposo en el marco del tren (por ejemplo, un pasajero en el tren, verá un mosquito todavía volando en el aire).

Miremos de esta manera. La tierra gira y gira alrededor del sol a gran velocidad. ¿Ves objetos arrojados de todas maneras? Por supuesto que no, y no es solo por la gravedad, es porque el tren como la tierra es un sistema cerrado. Dentro de los sistemas cerrados, la velocidad relativa funciona de manera diferente que los objetos fuera del sistema cerrado.