Si todas las demás condiciones fueran iguales, ¿una bala disparada a lo largo del ecuador viajaría más lejos contra la rotación de la tierra que con ella?

Ya ha habido respuestas correctas, pero quiero dejar algo más claro sobre los marcos de referencia en física.

El razonamiento del autor de la pregunta fue que cuando se dispara una bala contra la rotación de la Tierra, la superficie de la Tierra viajaría en dirección opuesta, haciendo que la bala parezca volar más rápido y más lejos, y cuando se dispara con la rotación de la Tierra, la superficie de la Tierra corre contra la bala. haciendo que cubra menos terreno.

Este razonamiento está mal. La razón de esto es que la bala se dispara en un marco de referencia en el que la superficie de la tierra está en reposo . Eso significa que cuando la bala sale del cañón, el arma se mueve a la misma velocidad que la superficie de la tierra debajo de ella. La velocidad a la que proyecta la bala lejos del barril se agrega a la velocidad de la superficie de la tierra. Por lo tanto, la superficie de la tierra no se mueve independientemente de la bala y la velocidad hacia el este / oeste de la bala en relación con la superficie de la tierra es la misma en ambos casos.

Sin embargo, el alcance de la bala como “ la distancia que cubre antes de tocar el suelo ” sigue siendo diferente, pero opuesto a cómo el autor de la pregunta esperaba que fuera y por una razón diferente. A medida que la gravedad atrae la bala y la tierra, la bala y la tierra también giran una alrededor de la otra. Cuanto más rápido hacen esto (más impulso angular tienen), más su inercia rotacional resiste la atracción gravitacional. Esta inercia también se llama fuerza centrífuga o, en el caso especial de objetos en movimiento en la tierra, el efecto Eötvös . Cuando la bala se dispara con la rotación de la tierra, la bala y el (centro de) la tierra giran más rápido una alrededor de la otra, por lo que la bala cae un poco más despacio (avanza) y viceversa.

Esto también puede entenderse geométricamente: cuanto más rápido giras alrededor de A, más larga es la distancia que tienes que recorrer para llegar a A en lo que percibes como el camino directo entre tú y A. Eso es porque cada vez que das un paso hacia A, la rotación desplaza su paso un poco de lado. Entonces, mientras crees que estás caminando directamente hacia A, en realidad estás girando en espiral hacia él (y, por supuesto, el camino en espiral es más largo que el camino recto). Si enfrenta a A y la dirección de rotación está a su izquierda, entonces realmente tendría que apuntar sus pasos hacia un punto a la derecha de A para acercarse realmente a A en un camino recto.

El mismo razonamiento explica el efecto coriolis que hace que la bala se desvíe hacia los lados (siempre que no esté en el ecuador). Se deduce del hecho de que el suelo debajo de la bala en realidad no gira alrededor del centro de la tierra, como lo hace la bala, sino alrededor del eje de rotación de la tierra (y, por lo tanto, algún punto desplazado desde el centro de la tierra hacia uno de los polos, dependiendo en latitud).

Saludos, Silas.

La rotación de la Tierra no hará la diferencia. ¡Pero hay una trampa! Explicación a continuación.

Ahora lo que estás pensando es así. Suponga que comienza a nadar en un río y durante un período de tiempo particular cuando cubre más distancia río abajo que río arriba. ¿por qué? Porque en este caso, en las condiciones aguas abajo, la velocidad del río aumenta a la suya.

Lamentablemente para ti y afortunadamente para todos. Esto no sucede con la Tierra y la atmósfera terrestre. La Tierra gira alrededor de 1673.718 km / h en el ecuador. Ahora, como ha preguntado en la pregunta, ¿irá más lejos una bala cuando se dispare contra la rotación de la Tierra o junto con su rotación?

Ahora, cuando disparas la bala, crees que es gratis y no tienes contacto con nada. Entonces, la rotación de la Tierra afectará la distancia de viaje de la bala. Eso es incorrecto En realidad, nuestra atmósfera gira con la Tierra. Que anulan tales efectos.

Es decir, la distancia recorrida por un disparo disparado en cualquier lugar dependería únicamente de factores como la velocidad del viento, la dirección del viento y otras cosas dinámicas.

Pero, escuché que los tiradores de francotiradores de largo alcance, sí esos rebeldes, dicen que mientras toman un tiro tienen que corregirlo para Earths Spin. Sí, eso es correcto.

Eso se debe al efecto Coriolis, discutido aquí en el pasado: cualquier objeto que se mueva horizontalmente sobre o cerca de la superficie de la Tierra se desvía ligeramente de su curso debido al giro del planeta debajo de él. El efecto Coriolis tiene un gran efecto en fenómenos como los huracanes y otros sistemas climáticos, un efecto pequeño en objetos pequeños. Pero si el objeto pequeño es una bala de rifle apuntada con precisión, y esa bala viaja lo suficientemente lejos, no es algo que pueda ignorar por completo. ¿Cómo afecta la rotación de la tierra al camino de una bala?

Pero es diferente para diferentes hemisferios. Al igual que en el hemisferio norte, cualquier objeto horizontal se moverá hacia la derecha y es lo contrario con el sur. Pero está disparando sobre el ecuador, por lo que debe viajar en línea recta sin este efecto.

Espero que esto responda a su pregunta.

Las balas, los proyectiles de artillería y los cohetes viajan más lejos (en relación con la superficie de la tierra) cuando se disparan en dirección este, más despacio cuando se disparan hacia el oeste. Cuanto más cerca esté del ecuador, mayor será el efecto.

Para las balas rara vez es un problema, pero para la artillería de largo alcance lo es. Aún más importante es el efecto Coriolis y el efecto Eötvös, también debido a la rotación del planeta.

Eso depende de su marco de referencia. Si el marco de referencia es el del punto en la superficie de la Tierra desde donde se dispara la bala, entonces la respuesta es no. Sin embargo, si elige el mismo punto pero no gira con el giro de la Tierra, la respuesta es que la bala viajaría más si se dispara en la dirección de desplazamiento.

Por supuesto, ambos son marcos de referencia bastante complejos en que el primero gira alrededor del eje de la Tierra mientras gira simultáneamente alrededor del Sol, mientras gira simultáneamente alrededor del centro de la Vía Láctea y así sucesivamente. El segundo omite el primer elemento.

Mi conjetura sería que la fricción del aire rápidamente lo haría alcanzar la velocidad terminal en cualquier dirección antes de que el giro de la Tierra pudiera impartir alguna diferencia. Dicho esto, sé que se lanzan cohetes hacia el Este para que reciban el impulso del giro de la Tierra cuando intentan alcanzar la órbita. Sin embargo, las naves espaciales viajan mucho más rápido que una bala.

Si hay alguna diferencia allí, creo que sería muy pequeña, ya que el tirador y la bala están girando en el mismo marco de referencia.