Si lanzas una bola hacia arriba desde la superficie de la Tierra de modo que su tiempo de vuelo sea muy grande, ¿aterrizaría en la misma posición geográfica?

Answer 1

La respuesta a tu pregunta es sí y no.

En el mundo inexistente donde solo importa la gravedad, sí, la bala volvería a bajar exactamente a la misma velocidad que subía. Esto se debe a que la gravedad trabaja para ralentizar las cosas Y para acelerar las cosas. Cuando la bala está subiendo, la gravedad está tratando de bajarla, por lo que la bala disminuye la velocidad. Eventualmente, se ralentiza lo suficiente como para que no se mueva más. (Esto es cuando la bala está en la parte superior.) En este punto, la gravedad todavía la empuja hacia abajo, por lo que comienza a caer. Ahora, en lugar de ralentizarlo, la gravedad hace que vaya más rápido. Debido a que la gravedad es constante (es decir, no cambia), la bala acelerará mientras desciende a la MISMA TASA, ya que se desaceleró cuando subía. Entonces, cuando llegue al fondo, irá a la misma velocidad que cuando se disparó por primera vez con la pistola.

Sin embargo, en el mundo real, la gravedad no es lo único que afecta a la bala. En el mundo real, también hay resistencia del aire. Cuando la gravedad tira de la bala, siempre la está tirando hacia el suelo, independientemente de si se está acelerando o reduciendo la velocidad de la bala. Pero cuando la resistencia del aire afecta la bala, SIEMPRE la reduce. Esto tiene sentido, ya que el aire está básicamente tirando contra el movimiento de la bala. Esto significa que en el mundo real, la bala no bajará a la misma velocidad que subió, ya que la resistencia del aire la reducirá todo el tiempo.

Entonces, la respuesta es sí y no. Solo con la gravedad, sí, porque la bala se acelera en su camino hacia abajo en la misma cantidad que disminuyó en su camino hacia arriba. Pero la resistencia del aire la ralentiza todo el tiempo, por lo que en el mundo real, será más lenta cuando vuelva a bajar de lo que era cuando se disparó por primera vez.

Answer 2

Supongamos que no hay resistencia del aire.

No, la bola no aterrizaría en la misma posición.

El punto clave aquí es que la tierra está girando.
Al inicio tanto la bola como el punto de posición tienen la misma velocidad angular.
Cuando tiras la bola directamente, no hay par. Así, el momento angular de la bola es el mismo. pero esta distancia está aumentando, por lo que la velocidad angular disminuiría.

Por lo tanto, el punto en la tierra giraría más rápido que la bola, lo que resultará en que la bola se atrase y caiga en una posición diferente.

Si no tiene sentido o se necesita más justificación, me complacerá agregar más ecuaciones o diagramas. Infórmame al respecto

Editar:

Supongamos que la Tierra está girando a y el tiempo de vuelo es T.

Entonces el punto se movería por el ángulo θ = ωT.

Dado que se conservaría el momento angular de la bola. ωr = ω’r ‘

Donde ‘representa el momento angular y la distancia en cualquier punto del tiempo en el vuelo.
Dado que r ‘≥ r en cualquier punto del tiempo en vuelo; ω ‘≤ ω en cualquier momento.

Lo que significa la distancia angular cubierta por la bola = ∫ω ‘(t) dt (límite 0 a T)

Desde ω ‘≤ ω;

∫ω ‘(t) dt ≤ωT

Lo que significa que la bola aterrizaría en una posición diferente.

Edición 2:
Otros están ignorando completamente este factor en su respuesta.

Answer 3

Vincularía mi respuesta a la misma pregunta donde se reemplaza la bala por una bola.

La respuesta es no, por cierto.

Respuesta anónima a Si lanzas una bola hacia arriba desde la superficie de la Tierra de modo que su tiempo de vuelo sea muy grande, ¿aterrizaría en la misma posición geográfica?

Answer 4

Es imposible disparar una bala exactamente vertical en la práctica. Incluso si de alguna manera logramos hacerlo, no podemos ignorar factores como el viento, la perturbación del aire y la rotación de la Tierra. Así que sí, no puede aterrizar en el mismo lugar.

Answer 5

La Tierra gira 360 grados en 24 horas, es decir, en 1440 minutos.
Entonces, rota 0.25 grados en 1 minuto.
Entonces, si disparamos una bala verticalmente y supongamos que el tiempo de salida y llegada es de aproximadamente 3 minutos (considerando la velocidad total sin ninguna obstrucción) para la bala, entonces es posible que la bala regrese a la misma posición.
Porque la tierra avanza solo 0.25 * 3 = 0.75 grados, lo cual es insignificante.

Answer 6

El único caso posible cuando la bola no alcanzaría la misma ubicación geográfica después de descuidar la resistencia del aire sería cuando el componente horizontal de la bola es 0 y permanece así durante mucho tiempo, por ejemplo, más de una hora. Pero en realidad todo en la Tierra, así como nuestra atmósfera, se mueven con la misma velocidad a la que la Tierra está girando. Tomemos un ejemplo de que estamos sentados en un carro. Dentro del automóvil, si lanzamos una pelota horizontalmente hacia arriba, golpearía la superficie del automóvil en la misma posición en la que se lanzó. Lo mismo ocurre con la pelota, pero aquí todavía estoy descuidando la resistencia del aire porque dentro del auto, si todas las ventanas están cerradas, no hay resistencia en la dirección horizontal. Si consideramos la resistencia del aire también, entonces la bola no caerá en el mismo lugar.