Con una explicación de los versados ​​en física, ¿por qué un avión no puede volar lentamente y dejar que la Tierra pase por debajo?

La razón por la que un avión no puede simplemente detenerse y dejar que el suelo pase por debajo es la misma razón por la que una bola que cae de una torre alta aterriza en la base de la torre y no al lado. Un avión sentado en el suelo se está moviendo con la superficie de la Tierra, y aunque nos parece que estamos en reposo, en realidad se está moviendo a unas 1.000 millas por hora (el valor exacto depende de su latitud). Cuando despega, todavía tiene velocidad de estar sentado en el suelo. Para volar hacia el este, el avión aumenta su velocidad en relación con la superficie de la Tierra y comienza a adelantarla. Volando hacia el oeste, disminuye su velocidad en relación con la superficie de la Tierra, y la Tierra se desliza.

Aquí hay un experimento mental. Imagina tres pasillos móviles con una persona parada en cada uno. Ahora deje que la persona que se encuentra en el pasillo izquierdo camine hacia adelante en la misma dirección que el pasillo, que la persona en el centro permanezca de pie y la persona que está a la derecha camine hacia atrás en la dirección opuesta. Las tres personas se mueven en la dirección en que se mueve la pasarela, pero las dos personas que caminan se mueven en esa dirección de forma más rápida y menos rápida, respectivamente, que la persona en reposo. Cuando el avión está sentado en el suelo, es como la persona que está parada en la pasarela móvil. Las dos personas que caminan en la misma dirección y en dirección opuesta a la pasarela son como el avión en el aire.

#BookHappiness Crennova Travels

Viajes Crennova – Felicidad Libro

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.

A2A.
De acuerdo con la ley de inercia de newton, cada cuerpo continúa en su estado de reposo o movimiento uniforme hasta que es obligado por una fuerza externa desequilibrada.
Por lo tanto, a medida que la Tierra gira, también giramos junto con ella (o girando alrededor del eje de la Tierra, para ser precisos).
Lo que significa que estamos en movimiento a pesar de que no lo sentimos ya que observamos con respecto al movimiento de la tierra y, con respecto a la tierra, estamos en reposo. Así que incluso cuando volamos y nos quedamos quietos, seguimos girando a lo largo del movimiento de la Tierra debido a nuestra inercia.
Es decir, si realmente desea permanecer quieto en la atmósfera, tendrá que aplicar una fuerza propulsora contra la dirección de la rotación de la tierra para contrarrestar la fuerza inercial. Cuando apliques tal fuerza, te sentirás físicamente volando en dirección oeste.

Espero que esta respuesta ayude, gracias.

Una de las razones es que llevaría años llegar a su destino de esa manera (si es posible, lo cual no es así). La velocidad a la que gira la Tierra es bastante rápida, aproximadamente 1040 mph, pero la atmósfera también se mueve con ella. Además, se mueve de oeste a este, por lo que para alcanzar un destino en el lado opuesto, tendrías que rodear todo el planeta.

La segunda razón es que el avión se atascaría. Un estancamiento es lo que sucede cuando un perfil aerodinámico no puede levantar lo suficiente para mantener la aeronave en vuelo nivelado. El bloqueo es arriesgado y puede ser peligroso durante el vuelo en niveles bajos. Esto sucederá porque si un avión simplemente se cierne, su velocidad relativa con la superficie de la tierra sería cero, por lo que no habría suficiente flujo de aire alrededor de las alas para proporcionarles elevación.

Aunque la velocidad mínima que necesita un avión para permanecer en el aire depende del tipo de aeronave y su peso, pero un Airbus A320 requeriría al menos 110 nudos (o 203 kilómetros por hora) para no caer del cielo, y eso también es peligrosamente lento.

Aumente su voto si esto le ayuda, comente si tiene alguna duda!

Hay una serie de razones por las que esto no es una buena idea.

  1. Los aviones vuelan en una atmósfera que gira con la tierra. El aire alrededor del avión en las altitudes de vuelo se está moviendo a una velocidad comparable a la de la superficie de la tierra, por lo que se necesitaría una energía significativa para “esperar a que la tierra gire”. Piense en el avión como una hoja que flota en movimiento rápido corriente. El avión tendría que impulsarse contra la corriente para permanecer en el mismo lugar y “esperar la rotación de la Tierra”.
  2. El plano podría elevarse a altitudes más altas donde la atmósfera tenga una velocidad más baja o sea lo suficientemente delgada como para que no “lleve el plano” con la rotación de la tierra. Sin embargo, ese enfoque tiene una serie de problemas:
  1. A medida que el avión despega, ya tiene la velocidad de rotación de la tierra que se traslada desde cuando estaba en el suelo. Tendría que reducirse a una velocidad de cero, de modo que pueda “esperar a que la Tierra gire”. Disminuir la velocidad no es diferente de acelerar a la velocidad de vuelo …
  2. Los motores a reacción necesitan aire para volar. No está claro cómo propulsarías el avión en el aire a esas alturas. Podrías tener un cohete para propulsar el avión …
  3. No está claro si elevarse a esa altura y luego dejarlo caer realmente ahorra suficiente energía para que el enfoque valga la pena. Podría tener sentido para vuelos transoceánicos más largos. Las ventajas probablemente provendrían de la reducción de la resistencia del aire a gran altura y la posibilidad de volar a velocidades muy altas que podrían causar una contaminación acústica inaceptable en altitudes más bajas.

Gracias por la A a la A.

Las respuestas a continuación son excelentes, pero la forma en que llegué a la respuesta correcta es la siguiente:

La Tierra gira sobre su eje una vez en cada día de 24 horas. En el ecuador de la Tierra, la velocidad de giro de la Tierra es de aproximadamente 1,000 millas por hora (1,600 kph).

Ahora, si la atmósfera fuera estacionaria sobre la tierra, ¡te arrastraría un viento de 1,600 kph si estuvieras en la superficie!

¿Por qué esto no sucede?

Porque la atmósfera se mueve con la tierra.

El avión se mueve en la atmósfera. Si no hay viento en contra o viento de cola, el avión volará en la atmósfera a la misma velocidad que si estuviera volando justo por encima del suelo.

Un viento de frente hará que vaya a una velocidad más lenta y disminuya la velocidad de pérdida, y, a la inversa, un viento de cola hará que se acelere, pero aumenta la velocidad de pérdida.

El movimiento y la velocidad son relativos y dependen de cómo se midan. Explicaré esto usando una analogía básica. ¿Alguna vez has visto un video de alguien saltando de un vehículo en movimiento? caen al suelo en la misma dirección en que se movía el vehículo. ¿Por qué? Impulso. Incluso si este hipotético avión escapara de la atmósfera y no estuviéramos teniendo en cuenta la resistencia del aire, tendría que desacelerar (desde la perspectiva que describe) y luego volver a acelerar a la velocidad de rotación relativa de la Tierra para aterrizar en su destino. . Sin embargo, todo el movimiento es relativo en el universo, por lo que necesita un punto de referencia para medir el cambio en la velocidad involucrada. Depende de la perspectiva. Si saltas de un auto en movimiento, estarás volteando hacia atrás en relación con el auto, pero hacia adelante en relación con el suelo, ¿verdad? El mismo principio se aplica aquí. En relación con el ángulo del sol por encima de ti, estarías desacelerando, pero con respecto a la superficie giratoria de la tierra estarías acelerando. El punto no importa cómo lo llames y cómo lo mires, aún estás gastando la misma cantidad de energía para cambiar el impulso del avión para que pueda despegar y luego aterrizar sin golpear la tierra que aún viaja a más de 1000 mph. Sin embargo, las ecuaciones de física involucradas aquí para determinar la velocidad y el impulso son mejores para otro quoran, no son mi especialidad.

Aquí hay una explicación simple de la física. Las leyes de la física nos dicen que cuando un objeto se encuentra en un marco de referencia que se mueve a una velocidad constante o incluso a un movimiento circular constante con respecto a un marco de referencia fijo, todas las cantidades dinámicas como la velocidad y la aceleración y la distancia recorrida se experimentan en relación con el mover el marco de referencia independientemente del movimiento constante de ese marco de referencia.

Entonces, cuando el avión está sentado al final de la pista listo para despegar, ya está viajando hacia el este a aproximadamente 1000 MPH en relación con el cuadro fijo. Entonces, si vuela hacia el oeste y dispara sus motores para alcanzar una velocidad experimentada en relación con su marco de referencia móvil de, digamos, 400 MPH, todavía se está moviendo hacia el este a 1000 – 400 MPH = 600 MPH en relación con un marco de referencia estacionario.

Otra forma de decir esto es que para volar hacia el oeste en relación con un cuadro fijo, tiene que superar la velocidad de su cuadro móvil, que es lo mismo que volar en el cuadro móvil como si estuviera fijo.

Es por eso que si viaja en un tren que viaja a una velocidad suave y fija por una vía recta y lanza una bola hacia arriba, la bajará directamente a usted, no aterrizará en la parte posterior del tren. La bola ya ha adquirido la velocidad del tren antes de que la arrojaras.

Querido,

Me gustaría dar una respuesta a esta pregunta con la física. Corrígeme si algo está mal.

Alguien anteriormente, plantea una pregunta que, si la Tierra es esférica o redonda o circular, entonces ¿por qué el agua no cae al espacio o algo bla …

La Tierra tiene una fuerza de atracción gravitatoria que hace que cada objeto sobre ella esté intacto con ella todo el tiempo. Lo mismo se aplica al agua o avión o chorros o cohetes.

Hasta que, a menos que la velocidad relativa del objeto difiera con la velocidad de rotación de la Tierra, el objeto atraviese su dirección en el aire.

Pero, la atracción gravitatoria del objeto en el aire hace que el objeto permanezca en él, ya que actúa como un enlace para no alejarse de la superficie de la Tierra desde donde se mantuvo.

La teoría de alcanzar el destino al permanecer en un lugar seguro en el espacio solo será válida cuando se desvincule por completo de la fuerza de la Tierra de la Tierra. Y cuando quieras alcanzar el lugar al que deseas destinar, será posible cuando solo hagas la velocidad relativa entre la Tierra y tú hasta el cero.

Déjame saber … si esto no llena tu respuesta.

Saludos: La respuesta es. Si decides seguir ese plan de vuelo; Más ligero que el avión [AKA] GLOBO! Sin embargo; las naves más livianas que las aéreas necesitan posicionarse en una corriente de corriente que NO sea aire. No puedes hacer lo anterior en un avión siguiendo la rotación de la tierra en sentido contrario a las agujas del reloj; sin embargo, esta hazaña se puede lograr si; y, cuando el avión puede volar en el sentido de las agujas del reloj hasta la rotación del planeta en función de la posición latitudinal del avión y los parámetros de velocidad del viento. Gracias por el desafío.

Atentamente,

ET BUBBER

Por un lado, volar lentamente no sería suficiente. La Tierra no pasaría lentamente por debajo de ti; va mejor que 1000 mph (dependiendo de su latitud).

Pero si está viajando a un punto al oeste de su ubicación de despegue (su hipotético viaje de India a Egipto) y mantiene una velocidad que es exactamente igual a la de la rotación de la Tierra, ESTÁ “dejando que la Tierra pase por debajo”. Es solo una cuestión de la perspectiva.

Pero eso todavía requiere mucha energía; primero debes superar la inercia con la que comenzaste (cuando estabas sentado en la pista, TAMBIÉN te movías a unas 1000 mph hacia el este junto con el suelo) y logras pasar por el aire, que tiene una tendencia a seguir la superficie de la Tierra. Desde nuestra perspectiva habitual en la Tierra, estás quemando combustible para acelerar el avión, pero un observador que se desplaza en el espacio te verá usando el jet para BAJAR LA CÁMARA A cero desde tu velocidad inicial (y la del aeropuerto) de 1000 mph.

Imagina que estás parado en el extremo delantero de un vagón de tren en movimiento. Para llegar a la parte trasera del auto, no puedes simplemente saltar en el aire y dejar que el tren salga de debajo de ti; Usted y el aire en el automóvil ya se están moviendo a la misma velocidad que el propio vagón de tren. Caminar hacia el extremo posterior requerirá exactamente la misma energía, ya sea que el vagón del tren se mueva o se detenga, y así sucede con los vuelos de avión en un planeta en rotación.

Algo algo relacionado se hizo en Concorde en la década de 1970. Persiguieron un eclipse siguiendo el camino de la totalidad, negando de alguna manera el efecto de la rotación de la Tierra en el proceso.

Cuando los astrónomos persiguieron un eclipse total en un Concorde – Placa base

Esto se debe a que la atmósfera se está moviendo con la tierra. Para que el avión vuele lentamente y deje que la tierra pase por debajo, tendría que salir de la atmósfera en el espacio.

Sin embargo, puede UTILIZAR este mismo movimiento de atmósfera para empujar el avión a ir más rápido al ir de oeste a este. A eso le llamamos vientos de cola y generalmente acortan el viaje en un 10%.

Lol, en primer lugar me reí mucho después de leer tu pregunta.

De acuerdo chistes aparte déjame contestarlo.

Ahora, la Tierra tiene su fuerza gravitacional, que lleva todo con ella. Así que tienes que ir más allá de la atmósfera terrestre para realizar esta tarea flotante. Incluso si intentas hacerlo dentro de la atmósfera terrestre, no será posible porque con la tierra en movimiento, también te moverás con ella. Y no es posible que ningún Avión Jet vaya más allá de la atmósfera de la Tierra.

Supongamos que quieres conducir tu coche hacia el oeste. ¿Podría simplemente apuntarlo hacia el oeste, poner la transmisión en punto muerto y esperar a que el destino lo alcance? ¡No! La Tierra, la carretera y el automóvil se mueven juntos hacia el este. Un automóvil en dirección oeste tiene que moverse sobre la carretera para llegar a su destino.

Lo mismo es cierto para un avión. La Tierra, el plano y la atmósfera se mueven juntos. Un avión en dirección oeste tiene que volar a través de la atmósfera para llegar a su destino.

El “cielo”, en otras palabras, la atmósfera viaja a la misma velocidad que la pista desde la que despega el avión. No necesita la física.
Piense en un helicóptero que se encuentre a 5000 pies sobre su casa, dado el combustible suficiente para que pueda permanecer allí todo el día y no ir a ningún lado.

Mis dos centavos; no puede porque incluso cuando se trata de papelería, el avión se está moviendo junto con la rotación de la Tierra, a la misma velocidad. También lo hace la atmósfera a través de la cual el avión tiene que volar.

Imagina que estás parado en el pasillo de un tren en movimiento rápido, en un extremo de un compartimiento. Si salta bastante alto y baja, ¿aterrizará en el mismo punto dentro del tren o a uno o dos metros de donde saltó? El mismo principio se aplica aquí.

De lo contrario, uno puede simplemente subir en un globo, mantenerse en vuelo hasta que su destino aparezca debajo y luego aterrizar.

porque para mantenerse a flote tiene que generar suficiente sustentación, y para eso tiene que mantener una velocidad de crucero mínima en relación con la tierra (la velocidad en relación con la tierra es la velocidad en relación con la atmósfera, que a su vez genera elevación)

Aunque técnicamente no es lo mismo, su pregunta me recordó una historia interesante que mi mamá solía contar … en los años 40, solía volar un Piper Cub en el oeste de Texas. Los vientos fuertes en el aire le permitieron ganar una apuesta que podía volar hacia atrás desde Texas hasta Nuevo México. El avión apuntaba hacia el este, pero su ruta terrestre la llevó hacia el oeste a Nuevo México, sin duda a una velocidad cercana al olfato … 🙂

Amigo … mientras piensas que estás en el aire, en realidad tienes una velocidad cero con respecto a la Tierra, no solo se moverá bajo tus pies. Debes darte cuenta de que también te estás moviendo a la misma velocidad de la Tierra.

Y de la misma manera, la atmósfera de alguna manera u otra se mueve con la misma velocidad de la Tierra. Así que si están a la velocidad cero (así llamada), la atmósfera lo empujará también. Entonces, esa es solo una teoría errónea en la que estabas pensando.

Espero que hayas entendido lo que quiero explicar.