Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos hacia arriba, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

Hola,

Me pregunto por qué hay necesidad de tantas respuestas. Es una pregunta científica: hay una respuesta directa si alguien la ha descrito bien. Como se trata de una pregunta simple y estaba destinada a ser respondida con una explicación física sencilla.

De todos modos, aquí va:

Mientras la tierra gira, también lo hace la atmósfera a su alrededor. Esto significa que dado que la Tierra completa una rotación en 24 horas, no significa que haya estado respirando, el aire de un país diferente en un momento diferente, es decir, la atmósfera alrededor de la Tierra también está girando a lo largo. Entonces, si estás saltando en tu lugar, entonces para ti es como si se tratara de un movimiento recto hacia arriba y hacia abajo, pero en realidad es un movimiento de curva si se ve desde otro marco de referencia, haciendo que caigas en el mismo punto en el que saltaste.

Cuando saltas en una atmósfera giratoria con la Tierra, siempre aterrizarás en la misma parada en la medida en que no sea golpeado por un OVNI … (: P)

Feliz lectura.

La respuesta a esta pregunta depende en gran medida de dos cosas:
1. ¿Qué se entiende exactamente por “sigue siendo”?
2. ¿Qué hace el viento hoy?

Hay varias maneras de interpretar “sigue siendo” porque “todavía” es un concepto relativo. Si “sigue con respecto al terreno”, entonces la respuesta a la pregunta es “porque el piloto hizo que el helicóptero permaneciera quieto”.

El viento es importante porque la respuesta puede cambiar drásticamente según la resistencia del aire.

Si está bien, me gustaría reformular un poco tu pregunta.

Supongamos que un helicóptero despega del reposo en la latitud [math] \ theta_0 [/ math] utilizando solo el empuje vertical. (El significado vertical apunta hacia el centro de la tierra). Se eleva en el aire a una velocidad vertical constante, alcanza la altitud [math] h [/ math] en el tiempo [math] t_ {up} [/ math], mantiene esa altitud para [math] t_ {wait} [/ math], luego desciende a la misma velocidad vertical constante. ¿Dónde aterriza el helicóptero en relación con su punto de despegue?


Si tenemos un helicóptero mágico que funciona en vacío para que no haya resistencia al aire, ¡ el helicóptero no aterriza en el mismo lugar !

Dado que el helicóptero usa solo empuje vertical y que no hay resistencia del aire, entonces se conserva el momento angular . Esto es lo que eso implica:
Mientras el helicóptero está en tierra, sigue el camino rojo a medida que avanza con la rotación de la tierra. Cuando llega al punto representado por la flecha negra (su vector de posición), su momento angular viene dado por el vector azul. Una vez que deja el suelo, no hay pares en él, por lo que su vector de momento angular permanece fijo. Eso significa que solo puede viajar en el plano representado por el círculo azul.

Obviamente, si permanece en el aire el tiempo suficiente, puede alejarse mucho de su punto de despegue, que permanece en el camino rojo. Una excepción es si el helicóptero despega del ecuador. Entonces, el camino rojo y el camino azul son en realidad el mismo y el helicóptero permanece mucho más cerca de su punto de despegue (aunque todavía se aleja un poco).


Así que resulta que la resistencia del aire debe jugar un papel muy importante. Creo que Kim Aaron tiene el derecho de hacerlo. El aire en nuestro planeta permanece bastante quieto con respecto al suelo. Entonces, a medida que el helicóptero comienza a alejarse debido a la conservación del momento angular, el aire a su alrededor comienza a desacelerarlo y jalarlo junto con la tierra.

No puedo darle un buen camino exacto porque la resistencia del aire es complicada, pero el resultado es que el helicóptero se desviará, pero mucho menos de lo que sería de otra manera.


Apéndice:
Si no hay resistencia del aire y el helicóptero comienza en [math] (x, y, z) = R (\ sin \ theta, 0, \ cos \ theta) [/ math] donde [math] R [/ math] es el radio de la Tierra, luego, después de todo el proceso que describí anteriormente, la posición final será [math] R (\ sin \ theta \ cos \ psi, \ sin \ psi, \ cos \ theta \ cos \ psi) [/ math ] donde [math] \ psi = \ frac {2 \ pi} {T} \ left (\ frac {2t_ {up}} {1 + h / r} + \ frac {t_ {wait}} {(1 + h / r) ^ 2} \ derecha) [/ math] y [math] T [/ math] es de 24 horas.

Estaré encantado de compartir cómo obtener esta solución con los curiosos. Sin embargo, esta respuesta es lo suficientemente larga como es.

He enfrentado esta pregunta muchas veces. Usaré analogías / experimentos para explicar.

Primero – Ver esta foto.

Llena el globo con un gas más ligero que el aire: volará lejos si no lo sostiene.

Ahora lo atas a la tierra con una cuerda. Imagina que el viento no está allí.
Ahora la tierra está girando a una velocidad muy alta. Entonces, ¿por qué el hilo inferior no es arrancado por la tierra como se muestra en la figura?

Puedes imaginar que el globo es un helicóptero / avión, y también imaginar que has atado un hilo delgado desde un helicóptero / avión al suelo. Entonces, por la interpretación de su pregunta, quiere decir, ¿por qué el helicóptero (globo) se queda ahí? ¿Por qué no se rompe el hilo / se arranca?

Segundo experimento: ate el mismo hilo de globo a la superficie del libro. Ahora, si mueves el libro rápido, el hilo del globo se aleja también … ¿Por qué esto no sucedió en el caso anterior?

Supongo que tienes el entendimiento.

Ahora lo mencionaré explícitamente.

El globo cuando no está inflado, descansa sobre la superficie de la tierra. Tiene una velocidad inicial real: u = velocidad de la superficie de la Tierra (NO CERO)

Ahora, dado que tanto la Tierra como el globo se mueven con la misma velocidad, la velocidad relativa es cero.

Ahora llenas el globo con gas más ligero y se mueve hacia arriba.
Mientras se mueve hacia arriba tiene dos componentes de velocidad.

1. Una velocidad vertical hacia arriba v
2. Una velocidad de superficie horizontal u (igual que la anterior u)

Ahora, ya que la Tierra se está moviendo a la misma velocidad, no se ve el efecto del segundo componente. Si la Tierra se hubiera movido hacia arriba con la misma velocidad, tampoco sería capaz de ver el efecto de la primera.

3º – Un experimento mental: Imagina que un superhombre en el espacio exterior comienza a moverse (no a caer) hacia la tierra, y luego, a solo 10000 metros sobre la tierra, decide no moverse y simplemente flotar. Entonces verá la tierra alejándose. Estoy de acuerdo en que este pensamiento es un poco raro.

Estoy, mientras escribo esto, sentado en un aeropuerto en Toronto esperando mi vuelo de conexión a Nueva York. Acabo de volar de Vancouver a Toronto.

El avión en el que viajaba viajaba a más de 500 millas por hora, o eso me dicen. Me levanté para usar el baño. Salté. Bajé en el mismo lugar.

Si el avión realmente viajaba a más de 500 millas por hora, cuando salté, ¿por qué no se movió debajo de mí?

Porque viajaba a la misma velocidad que estaba.

La mayoría de los niños aprenden esto casi al mismo tiempo que ingresan a la escuela primaria. Estoy desconcertado de que algunas personas no lo hacen.

Debido a la rotación de la Tierra, cuando el helicóptero estaba sentado en el suelo, viajaba unos 1600 km / h hacia el este. Cuando despegó, todavía viajaba 1600 km / h hacia el este al igual que el suelo y el aire. No se introdujo ninguna fuerza para eliminar esos 1600 km / h, por lo tanto, cuando aterrice, seguirá avanzando 1600 km / h, igual que el suelo sobre el que aterriza y el aire que habita.


Si ascendiera lo suficientemente alto, estaría viajando en un círculo más grande que el sitio de aterrizaje y, por lo tanto, se desviaría, pero no será evidente para algo como un helicóptero. El viento tendrá más efecto.

O, si lo prefieres …

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Has redescubierto los cimientos de la Relatividad Galileana, la Primera Ley de Movimiento de Newton y la Conservación de la Energía y el Momento. El movimiento de los cuerpos solo existe en la física en relación con otros cuerpos. La velocidad de movimiento no se puede detectar sin observar otros cuerpos. Solo la aceleración puede ser detectada directamente.

Aristóteles pensó como propones, argumentando que eso prueba que la Tierra no gira. De manera similar, si la Tierra girara y el aire no, tendríamos vientos de cientos de millas por hora en la dirección opuesta a la rotación. Lo que no pudo imaginar, además del movimiento relativo en lugar del movimiento absoluto, fue la fricción entre la superficie de la Tierra y la atmósfera que pronto haría que el aire girara en promedio a la misma velocidad que la Tierra.

De hecho, hemos sabido desde Newton que la rotación de la Tierra se está desacelerando gradualmente, y la rotación atmosférica con ella, debido a los efectos de las mareas de la Luna. Además, la rotación de la Tierra junto con el calentamiento de la atmósfera provoca los vientos alisios. El aire se calienta y se eleva cerca del ecuador. Luego desciende más al norte o al sur, sigue moviéndose a casi la velocidad del ecuador y luego pierde energía a causa de las olas en el océano y de soplar arena y tierra. Los vientos alisios no serían posibles en una Tierra estacionaria con el Sol girando alrededor de ella.

Galileo observó lo que todos los marineros y muchos jinetes de caballos sabían, que una bola lanzada hacia arriba mientras en movimiento regresa a su mano, y que una bola que cae sobre un barco en movimiento, incluso desde la parte superior de un mástil, cae hacia abajo en relación con la nave hasta el punto que estaba debajo de la bola cuando fue lanzado.

Relatividad galileana – 1b – Vista estacionaria

Cuando estás parado en la Tierra, compartes su movimiento, girando alrededor de su eje. No pierdes ese movimiento cuando saltas. Eso violaría tanto la conservación del impulso como la conservación de la energía.

Es así como eso es así. ¿Qué pasaría si saltara y no solo dejara de compartir el movimiento de la Tierra, sino también el Sol? Luego, volaría desde la Tierra y saldría del Sistema Solar a cientos de millas por segundo, o de lo contrario se estrellaría contra la Tierra a esa velocidad. ¿Y si pudieras arrojar la velocidad de la galaxia?

Una pregunta hipotética truco!
Depende de su definición de “detenido”. Para ser detenido no puedes moverte, ¿pero en referencia a qué?
Asumiré que te refieres perfectamente a estar quieto con referencia a otra cosa: si agregas viento y tiempo de viaje, harás que te desvíes un poco, eso es todo.

Con referencia a la superficie de la tierra.

Debido a que te detienen en el mismo punto, aterrizas en el lugar desde el que saltaste.

Con referencia a la Tierra girando sobre su eje.

Las millas son difíciles en un mapa, por lo que responderé en términos de líneas de latitud: la tierra atravesará de oeste a este (piense en ser el sol) debajo de usted a una velocidad de 1 rotación por día.
Así que aterrizará 1/12 del camino alrededor de la tierra hacia el oeste, dondequiera que esté.

Con referencia al sol en el plano de la eclíptica.

Suponiendo que está mirando al sistema solar en su conjunto, se quedará atrás en la órbita de la Tierra a la distancia que la Tierra viaja en ese tiempo, o barriendo 1/4380 del área de su órbita. Es decir, si saltas sobre la mitad derecha de la Tierra.
Si saltas desde la otra mitad, la Tierra pasará por debajo de ti o se estrellará contra ti.

Con referencia a cualquier punto del cuerpo celeste más grande.

Debido a que las velocidades aumentan en relación con cosas como el centro de la Vía Láctea, permanecer “quieto” significa ir muy rápido. Es probable que sea destruido por los impactos con polvo y por los rayos cósmicos. Si sobrevives, bajar 30,000 millas no hará mucho para ayudar.
Cuando hagas este salto imposible, recuerda atar un cable de bungee imposible.

Bono: Con referencia a la biología.

Estarías muerto de congelación en la exosfera y de asfixia de … la exosfera. Espacio. También hervirías. Donde estás después de eso es una cuestión de filosofía o religión.