Relatividad (física): cuando jugaba Frisbee con mi amigo en un avión a 900 km / h, ¿cómo llegó el Frisbee lanzado con 90 km / h a mi amigo (y no se cayó detrás de mí, que está en contacto con el avión que se mueve a 900 km / h)?

“¿Cómo identificamos un objeto para formar parte de un” marco de referencia inercial “(ojalá no tuviera que usar esta jerga indefinida ) ?”

No tienes que hacerlo Siempre que haga física, elija cualquier marco de referencia (puede elegir el niño que lanzó el disco volador, o el niño que va a atrapar el disco volador o puede elegir el disco volador en sí mismo (si es lo suficientemente audaz)) y luego imagine que el marco de referencia está en reposo.
Ahora es aconsejable que elija un marco de referencia que se mueva a una velocidad constante y no tenga aceleraciones. (por supuesto, podría elegir el marco de referencia de aceleración para hacer física, pero luego tendrá que trabajar con pseudo fuerzas … así que a menos que tenga que trabajar con péndulos dentro de un tren que va en círculo, le aconsejo que elija un objeto sin aceleraciones)

“Compartimos el movimiento de la Tierra (y cualquier sistema que lo contenga) y no lo sentimos. De acuerdo. Pero” ¿Por qué “compartimos el movimiento de la” Tierra? ¿Es por Gravedad? “

Esta pregunta es un poco más profunda de lo que piensas.

Dado que la Tierra es muy grande y gira muy lentamente (sí, eso es muy lento), tendemos a hacer algunas suposiciones, y dependiendo de las suposiciones, las respuestas varían

Si suponemos que la Tierra es plana y no está girando (pero se mueve en línea recta con respecto a las estrellas), entonces usted parado en la Tierra también está en reposo. ¿Realmente importa por qué estás en reposo? Porque la Tierra está en reposo y tú estás en reposo (recuerda que la Tierra cuando se elige como marco de referencia, se pone en reposo). Para que te muevas, alguien tiene que empujarte, y luego te estarías moviendo para siempre con respecto a la tierra (si no hubiera fricción).

Pero si relajamos la suposición de que la tierra es plana, entonces necesitamos gravedad. Es esta gravedad la que te hace rotar junto con la tierra. Porque para rotar necesitas una fuerza (para seguir moviéndote con velocidad uniforme no necesitas ninguna fuerza)

¿Pero qué sucede cuando saltas verticalmente? ¿Volverías al mismo lugar? Realmente no. Como se ve desde una estrella o algo (así que veo la superficie de la tierra girando y tú girabas junto con ella, debido a la gravedad) en el momento en que saltas, entras en una trayectoria elíptica (recuerda que hemos relajado la suposición de que la tierra está plano, por lo tanto, también debe relajarse la suposición de que los proyectiles se someten a vuelos parabólicos y usan la ruta elíptica más general), y cuando aterriza, termina en un lugar diferente.

Pero aterrizamos en el mismo lugar porque nuestras velocidades de salto son tan, tan, tan pequeñas, que si lo veía desde muy lejos, difícilmente podría verte moviéndote … así que tengo que acercarme para ver tu salto, y cuando lo hago, la tierra se ve plana (la gravedad es uniforme) y cuando saltas, entras en una trayectoria parabólica y tú y la tierra se habrían movido la misma distancia en la horizontal.

“Y si se trata de Gravity, ¿significa esto que no podemos jugar Frisbee in Space (al acelerar en un transbordador)?”

Ahora hay tantas cosas de que hablar.
No sé si por Frisbee realmente quieres decir un Frisbee (y no algún otro proyectil como una pelota o algo así), pero si lo haces, entonces necesitas aire para jugar al Frisbee.
Pero creo que estás hablando en general de cualquier proyectil como una pelota. En ese caso, si quieres que la pelota vuelva a caer, obviamente necesitas gravedad. Sin gravedad cuando lanzas una pelota hacia arriba, sigue subiendo y nunca regresa (por lo que la única forma de jugar la pelota sería lanzarle horizontalmente a tu compañero)

“Si no es Gravity lo que hace que los objetos compartan movimiento (con sus contenedores), entonces, ¿qué es?”

Es inercia. Supongamos que saltas de un puente a un camión en movimiento debajo. En el momento en que golpeas la camioneta, vienes a descansar ¿verdad? Esto se debe a la fricción. La fricción mata el movimiento relativo entre usted y el camión y finalmente llega a la velocidad cero (CON RESPECTO AL CAMIÓN)

La fricción también nos mantiene en reposo en relación con la tierra. Si no hubiera fricción, y lo empujé con una fuerza tremenda, volvería a entrar en una trayectoria elíptica y luego golpearía la tierra en algún lugar (en realidad se vería separándose del suelo y luego regresando y golpeando) Pero necesitaría horrenda cantidad de velocidades para eso … (en orden de kilómetros por segundo, y también si lo intentáramos, se vaporizaría debido a la resistencia del aire)

Abandonemos las matemáticas por un momento. Movimiento relativo.

La tierra gira a una velocidad de 450 m / s en algunos lugares.
El planeta se mueve alrededor del sol a 30 km / s.
El sistema solar viaja a través de la galaxia a 300 km / s.
El grupo local de galaxias se mueve a casi 600 km / s.

Entonces, ¿por qué, cuando saltas en el aire, no bajas por 5 campos de fútbol?

Aquí es donde comienza a asignar la velocidad NET. Cuando te paras en el suelo, te mueves a la misma velocidad en la tierra, el sistema solar, la galaxia, etc. Así que cuando saltas, no pasas de 600 km / sa 0 km / s. No “experimenta” esta velocidad ya que el vacío del espacio nos protege. No experimentas ni siquiera el simple giro de 450 m / s de la Tierra debido a su masa y tamaño. Si la tierra mantiene la velocidad de rotación que tiene pero se ha reducido al tamaño de una casa, notarías :).

Entonces, cuando un avión está en la percha, en la terminal, en la calle de rodaje y entra a la pista, viaja a la misma velocidad que todo lo demás. Es por eso que relativamente asignamos una velocidad de 0 a los objetos que permanecen inmóviles. Cuando un automóvil acelera, viaja a (450 km / s) – (450 km / s) + velocidad del automóvil / avión / triciclo, lo que sea. Decimos esto porque todo lo demás también se mueve a 450 km / s, entonces, ¿por qué molestarse en calcularlo?

Entonces, te paras en tu asiento en el avión y le lanzas el frisbee a tu amigo (mientras la azafata te castiga por hacerlo), tu amigo se mueve a la misma velocidad que tú y el frisbee, simplemente agregaste una velocidad adicional al objeto

Ahora, se vuelve un poco más complicado cuando comienzas a considerar la fricción y la aerodinámica. Si usted y su amigo viajaran en dos planos diferentes paralelos entre sí y lanzaran un frisbee, la fricción del aire generado por la turbulencia, la velocidad del aire, etc. causaría una disminución significativa en el impulso hacia adelante del frisbee, a pesar de la velocidad adicional en la dirección en que lo arrojaste. (IE. El frisbee experimentaría de repente un arrastre sin propulsión constante y, por lo tanto, perdería la marca significativamente. Es por eso que orinas desde la proa de un barco jajaja.

Esto es bastante básico.
Tú y tu amigo están en un avión. Es totalmente intrascendente cuál es la velocidad del avión, porque ambos van a la misma velocidad.
Cuando lanzas el Frisbee a velocidad x, la velocidad real del Frisbee va a la velocidad del avión + velocidad x. Solo recuerde que el avión también viaja a unos 1037 MPH además de su velocidad aérea. Eso también es irrelevante para el lanzamiento del Frisbee. Todo, además de la velocidad del lanzamiento, es irrelevante para los observadores. A los dos individuos les parecerá lo mismo que estarían en el suelo, donde de hecho todavía viajan a 1037 MPH.

More Interesting

¿Por qué escuchamos frecuencias con una relación de 2: 1 como octavas, mientras que la luz se percibe como un espectro continuo?

Un camión cargado y un automóvil corriendo a la misma velocidad, ¿qué tendrá más energía cinética?

¿Cómo podemos demostrar matemáticamente que la distancia recorrida por un cuerpo arrojado verticalmente hacia arriba en el último segundo de su viaje es g / 2?

No creo que el Big Bang pueda (haber) sucedido (ed). ¿Se ha considerado alguna vez esta opinión?

¿Cómo podrían las personas en la película 'Interestelar' caminar dentro de la nave espacial?

Si un astronauta lanza una pelota con un giro en el espacio, ¿deja de moverse o girar primero?

¿Quién demostró que los átomos son reales?

¿Cuán científicamente preciso es Cosmos: una odisea del espacio-tiempo?

Cómo explicarle a mi hijo todas las teorías de Einstein

La luna está aproximadamente a 250,000 millas de la Tierra. La velocidad de escape desde la órbita de la Tierra es de aproximadamente 25,000 millas por hora. ¿Cómo es que un viaje desde la órbita de la Tierra a la órbita lunar toma, no ~ 10 horas, sino unos 3 días?

¿Es la energía nuclear una fuente de energía convencional o no convencional? ¿Por qué?

¿Cuál es la dirección de un agujero negro al girar, quiero decir 'en sentido horario' o 'en sentido antihorario'?

¿Qué sucede si hay una diferencia de presión a través de una superficie?

¿Qué física hace que un balón de fútbol cambie de dirección durante el vuelo?

¿Qué hace la Luna por nosotros en la Tierra?