¿Un insecto que vuela dentro de un vehículo necesita mantenerse a la velocidad del mismo, o si está adentro, en la parte delantera, vuela más rápido que el vehículo?

Marcos de referencias.

Un mosquito que vibra en un avión que vuela casi a una velocidad y dirección constante (por lo tanto, la velocidad casi no cambia) es relativamente seguro.

Esto sucede porque el mosquito cuando entró en el avión antes de despegar, se sacudió hacia atrás cuando el avión aceleró fuera de la pista. Pero esa aceleración probablemente no hizo que se estrellara contra la parte trasera del avión. Asumiría que en ese momento el mosquito buscó algún apoyo de una pared para evitar ser lanzado violentamente hacia atrás. Pero después de que el avión despegó, el mosquito TAMBIÉN viajaba ahora en la vista de un observador fuera del avión en el suelo con la misma velocidad que el avión. Recuerda, ¡también se aceleró hacia delante cuando estaba en la pared!

Así que el mosquito esencialmente se movió de un marco de referencia del observador en tierra al marco de referencia del avión debido a la aceleración. Esto es, por supuesto, desde su propio punto de vista.

Así que la respuesta a tu otra pregunta: ¿Qué fuerza impide que el mosquito retroceda ?:

Es la inercia, proporcionada por la primera ley del movimiento y el estado del mosquito, la velocidad, mantenida por la segunda ley del movimiento. La inercia no es una fuerza per se o más bien no es una fuerza de la que tengamos un origen claro, pero es una observación de la naturaleza de que las cosas que una vez se ponen en movimiento no experimentarán fuerza por sí mismas a menos que una influencia EXTERNA actúe sobre el mosquito.

Solo para señalar los detalles de las direcciones de viaje no contribuyen mucho al escenario.

¿En qué sentido? ¿Debemos suponer que el hecho tenía la altitud de retención? ¿Asumimos que es una lucha perfectamente nivelada sin retención y que, por casualidad, ingresamos al ascensor?

Digamos que lo hecho entra en un ascensor y está flotando. La velocidad relativa al piso de elevación y al aire de elevación es 0. El elevador comienza a ascender.

1. El elevador transporta su aire, por lo que, considerando que está hecho como un punto en el espacio, el aire ahora estará empujando hacia arriba a la velocidad del elevador.

2. Suponiendo un control de vuelo de quadcopter barato, la aceleración hacia arriba del avión no será tan rápida como la aceleración aire / elevación. Se moverá hacia el suelo. Es como volar bajo un ventilador de techo lento.

3. Con el tiempo suficiente en una elevación de aceleración lo suficientemente lenta, el avión no tripulado puede descender más y más lentamente hasta que vuelva a flotar, es la velocidad en relación con el piso de elevación 0. Es muy probable que se desplace de todos modos.

4. Dependiendo del controlador del avión no tripulado, este comportamiento será diferente. Un buen controlador registrará la aceleración del drone y lo compensará. En un ascensor, un controlador que utiliza acelerómetros para mantener el nivel ignorará el aire en movimiento cuando el ascensor se mueve y golpea el piso o el techo.

La única relación de movimiento que el insecto “sabe” o “cuida” directamente es con el aire en sus inmediaciones. Esa porción de aire contenida se mueve a la misma velocidad que el automóvil, y el insecto se mueve en relación con él. Ni “sabe” ni “le importa” que la parcela de aire se mueva en relación con algún marco de referencia externo.

Considere la posibilidad de que un insecto se origine en un viento con fuerza de vendaval, al que los insectos se enfrentan habitualmente. Vuela en relación con el aire que lo rodea, y el único peligro para el insecto es si se expone a una aceleración extrema, por ejemplo, al cruzar un límite de cizalladura del viento, aunque en la práctica tales límites no son tan agudos como para ser significativos en el campo. Escala de un insecto típico. La situación es la misma, excepto que la parcela de aire está encerrada artificialmente.

Si el automóvil acelera o desacelera, se verá que el insecto se desplaza hacia atrás o hacia adelante ligeramente, probablemente no mucho; los autos rara vez experimentan aceleraciones realmente intensas, y el insecto compensará de inmediato el cambio de movimiento. Después de todo, los insectos voladores han pasado cientos de millones de años llegando a su objetivo a pesar de los vientos y las corrientes de aire.

Por supuesto, si el aire dentro del automóvil ya no está contenido, si se abre una ventana o un techo solar, la situación es diferente. Luego, hay áreas del automóvil en las que el insecto “sabe” y “se preocupa” por el movimiento del aire que pasa por el automóvil. En esas áreas, las corrientes pueden ser lo suficientemente fuertes como para impedir el vuelo o sacar al insecto del automóvil y colocarlo en la corriente de deslizamiento.

Cuando un insecto vuela, en realidad empuja una fracción del aire debajo de su ala, hacia abajo para soportar el peso y el resto en una dirección opuesta a la dirección en la que quiere moverse.

Y, dado que el insecto empuja el aire dentro del vehículo para ganar impulso en una dirección, está ganando velocidad con respecto al marco unido al aire que está empujando. Y, dado que este aire se mueve con el vehículo, no tiene que volar a la velocidad del vehículo. Solo hay que empujar el aire.

He visto insectos volando dentro de un avión. Seguramente no estaban volando a 500 mph.

Cada cosa dentro de ese automóvil, sea un insecto o una partícula de polvo, ahora es parte del sistema. Siempre que ese insecto no sea perturbado por ninguna fuerza externa (como el aire de las ventanas), volará normalmente como lo hará en cualquier condición estacionaria como una habitación, porque ese “sistema” incluye el aire dentro de ese automóvil en el que el insecto vuela. que son estacionarios entre sí.

Veamos de otra manera:

  • ¿Cuál es la velocidad de la Tierra alrededor del Sol?
  • Vamos a ponerlo como V1 en un caso particular.
  • ¿Qué sucede cuando vuelas un dron en el suelo y lo mantienes en un punto X? ¿Comienza a ir en dirección opuesta a la Velocidad de la Tierra (-V1)?
  • Según la duda que tiene, el problema es tener la idea de que algo está parado.
    Lo único que hay que tener en cuenta es “¿A qué se refiere el drone en relación con?” … Cuando el drone vuela en el aire utilizando el aire como soporte, la mejor manera de obtener una velocidad de drone es en relación con el aire que lo rodea. (es decir, pensar que el aire a su alrededor es estacionario).
    • Es igual que cuando corres o conduces un auto, pensamos que el terreno debajo de nosotros es estacionario y obtenemos nuestra velocidad en relación con eso.
    • Cuando se ejecuta en una cinta de correr, si tomamos nuestra velocidad en relación con la Tierra, entonces será 0. Pero en realidad lo tomamos en relación con el cinturón que se está ejecutando hacia atrás, por lo que en relación con el cinturón estamos avanzando.
  • La única vez que tendrá un problema es cuando el avión está Acelerando (es decir, va más rápido, más lento o está girando) que es cuando el dron experimentará fuerzas en cualquier dirección … Lo que sucede en ese caso depende de cómo esté programado el drone.
  • Espero que esto no solo haya respondido a su pregunta, sino que también le haya ayudado a crear su propio sentido de movimiento relativo, para que pueda responder otras preguntas relacionadas por sí mismo.

    No

    Continuará volando a su velocidad normal. La teoría de la relatividad de Albert Einstein establece lo mismo. Por ejemplo, cuando un tren se está moviendo a alta velocidad y usted salta con todo su cuerpo en el aire, no se encontrará en la parte posterior del carro, sino que volverá al mismo lugar. Esto es lo que le sucede al mosquito cuando está en un avión. Del mismo modo, cuando la azafata vierte el café en una taza, no cae hacia atrás, ¿verdad?

    Espero que lo entiendas.

    PD soy un estudiante de comercio. Tengo que saber esto de Discovery Channel.

    Fin de la respuesta

    Mi respuesta se derrumbó, así que incluiré la Teoría de la Relatividad de Wikipedia:

    La teoría de la relatividad , o simplemente la relatividad en la física, generalmente abarca dos teorías de Albert Einstein: la relatividad especial y la relatividad general.

    Los conceptos introducidos por las teorías de la relatividad incluyen el espacio-tiempo como una entidad unificada del espacio y el tiempo, la relatividad de la simultaneidad, la dilatación del tiempo cinemática y gravitacional y la contracción de la longitud.

    El término “teoría de la relatividad” se basó en la expresión “teoría relativa” (alemán: Relativtheorie ) utilizada en 1906 por Max Planck, quien enfatizó cómo la teoría usa el principio de relatividad. En la sección de discusión del mismo artículo, Alfred Bucherer utilizó por primera vez la expresión “teoría de la relatividad” (alemán: Relativitätstheorie ).

    Alcance

    La teoría de la relatividad transformó la física teórica y la astronomía durante el siglo XX. Cuando se publicó por primera vez, la relatividad sustituyó a una teoría de la mecánica de hace 200 años creada principalmente por Isaac Newton.

    En el campo de la física, la relatividad mejoró la ciencia de las partículas elementales y sus interacciones fundamentales, junto con el comienzo de la era nuclear. Con la relatividad, la cosmología y la astrofísica predijeron fenómenos astronómicos extraordinarios, como estrellas de neutrones, agujeros negros y ondas gravitacionales.

    Visión de dos teorías

    La teoría de la relatividad era representativa de más de una teoría física nueva y única. Hay algunas explicaciones para esto. Primero, la relatividad especial se publicó en 1905, y la forma final de la relatividad general se publicó en 191. Respuesta: Wikipedia

    Gracias !!

    Un estudiante de ciencias puede explicar mejor el concepto.

    Supongamos que se encuentra en un tren en movimiento rápido y, de repente, tuvo que correr detrás de alguien o algo para ponerse al día y eso también en la dirección del movimiento del tren. ¿Qué tan rápido crees que estás corriendo? Más rápido que el tren?
    ‘No’ con respecto al tren pero ‘sí’ con respecto al suelo. Ya que estamos tratando de correr dentro del tren, que es el sistema con el que interactuamos directamente, nuestro esfuerzo en la ejecución sigue siendo más o menos el mismo que el esfuerzo que realizamos para correr en tierra. (Descuidando el esfuerzo de estabilidad). Entonces, el punto de subrayado es: si está volando o corriendo en un vehículo en movimiento, la velocidad del movimiento se calculará en relación con el objeto que necesita y el esfuerzo realizado seguirá siendo el mismo que en el exterior.

    Al igual que las respuestas de algunos aquí, para mí la respuesta es no. . . Solo si estamos hablando del insecto volando a tales velocidades. Dado que todo dentro de un vehículo en movimiento ya estaba en la misma aceleración, incluido el aire, la mosca / mosquito / similar no necesita volar para mantenerse a esa velocidad. Más bien, volará (si está en el aire) para permanecer en la misma posición, ya que todos sabemos que estamos hablando de gas, que se puede comprimir. Imagine un globo flotante libre en un vehículo en movimiento y, por supuesto, las ventanas están cerradas. Ahora, cuando el vehículo gira una esquina, el globo aún se mueve en la misma dirección que antes de que el vehículo girara en dirección, pero lo hará lentamente porque está rodeado de aire. De manera similar, cuando un vehículo gira una esquina, la mosca solo tuvo que volar un poco para que no se desplace hacia el costado del vehículo. La única forma de que una mosca no se mueva para no chocar con la pared (del vehículo) es que el aire sea sólido.

    Estoy de acuerdo con la respuesta de Juergen Nieveler. Me gustaría señalar una cosa más. Si su automóvil se está moviendo a una velocidad constante pero no en una recta, aunque el aire en el vehículo no se mueve mucho, el insecto tendrá que esforzarse para mantenerse en reposo en relación con el automóvil. La razón es que el coche ahora no es un marco inercial. Se está acelerando (con respecto a la Tierra; se puede suponer que la Tierra es inercial) y, por lo tanto, el insecto estaría acelerando (con respecto a la Tierra nuevamente) si tiene que mantener su posición con respecto al vehículo.

    Cuando está viajando en un avión y de repente siente la necesidad de usar el baño, ¿tendría que correr más rápido que la velocidad de la aeronave para alcanzarla?
    Mientras camina en la aeronave, ¿Siente que está cortando el aire que viaja frente a usted a una velocidad de 800 km / h?

    No verdad

    De manera similar, cuando un mosquito está en un avión, no es solo el cuadro de aire el que avanza, sino el contenido completo y todo su contenido lo que avanza, por lo tanto, cada movimiento dentro del avión, humano o insecto, es siempre relativo.

    Bueno, hay algo que se llama marco de referencia inercial y marco de referencia no inercial.

    Considerando la tierra como un marco de referencia, hay tres casos:

    1. Las velocidades de los insectos y vehículos son las mismas con respecto a la Tierra: en este caso, su posición relativa se mantendrá tal como está. (Por cierto, la velocidad es la velocidad y la dirección)

    2. El insecto vuela con una velocidad mayor que el vehículo con respecto a la tierra: superará al vehículo eventualmente o cuando esté dentro del vehículo, colisionará contra el vidrio delantero.

    3. Velocidad del insecto menor que la del vehículo: el insecto se retrasará.

    Mantengámoslo simple sin entrar en explicaciones detalladas y sin valor. La respuesta es no. El insecto NO tiene que volar para mantenerse al día con la velocidad del vehículo, porque el aire dentro del vehículo está en reposo en relación con el vehículo. El coche “lleva” esa cantidad de aire con él (si las ventanas no están bajas, en cuyo caso, hay una gran cantidad de ventilación), y la mosca también se transporta con el aire.

    ¡Buena pregunta! Un mosquito en un avión que vuela a 800 km / h también adquirirá la misma velocidad (800 km / h) independientemente de su movimiento dentro del avión. Acorde a las leyes de la física.
    Cada objeto dentro del avión está volando con la misma velocidad del avión. Entonces, si un mosquito está en el aire, no tiene que hacer nada porque ya está volando a la velocidad.
    Solo si el mosquito debe avanzar o retroceder, su velocidad será relativa a la aeronave, no absoluta.

    Nota: Incluso las moléculas de aire estarán a 800 kph. Entonces, si un mosquito está en el aire pero está parado, es relativo a la persona que está dentro cuando se lo ve desde fuera y el avión se moverá a la misma velocidad.

    Por lo tanto, para una persona dentro del avión, el mosquito aparecerá en el mismo lugar y no se moverá a ninguna parte.

    PARA LA ACLARACIÓN: CUANDO DIGO “VOLAR”, ME REFIERO A LA “VELOCIDAD DE LA MOSCA”. NO ESTOY EVITANDO SI LA VUELA PUEDE LOGRAR Y MANTENER TALES VELOCIDADES O NO (SIN NINGUNA AYUDA EXTERNA)

    A sus dos preguntas: si. En ambos casos, la mosca debe moverse al menos a la misma velocidad que la de su automóvil (en relación con el suelo). Y si no quiere que le salpique el escudo contra el viento, entonces definitivamente necesita volar al menos tan rápido como su automóvil. (de nuevo, en relación con el suelo). Debes preguntarte por qué sigo refiriéndome al suelo. Esto se debe a que cuando se habla de algo en física, debemos hablar de ello en referencia a algo. Aquí tomo el suelo como un marco de referencia que no tiene velocidad. Así que todo lo que mido en relación con él, puede tomarse como su verdadera velocidad (a un nivel elemental).

    Una pregunta similar se hizo aquí: Supongamos que hay una mosca que gira alrededor de su automóvil, corriendo a una velocidad de 150 km / h. Frenas y …?

    No tengo ni una palabra de eso. No te preocupes Si desea obtener más información sobre el movimiento relativo simple y los marcos de referencia, visite el enlace (s):

    Movimiento relativo y marcos de referencia.
    Animaciones de fisica

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    Gracias por la A2A

    Para contestar la pregunta, No.

    Sí, hay mucha física sobre por qué y cómo.
    Pero no me digas que un mosquito nunca te ha picado en un carro, un tren o un avión en movimiento. Obviamente, un cañón de mosquito vuela a 800 km / h.

    Dejando los términos físicos fuera de esto, el mosquito ya se está moviendo a la velocidad del avión. Así es el aire en el que está volando el mosquito. Solo necesita moverse en él.

    • Imagina que estás en un avión y das un salto corto y aterrizas de nuevo en el mismo lugar en el avión donde lo dejaste de forma segura.
    • Imagina que estás en la carretera descansando e intentas entrar en un auto que viene hacia ti, ¿qué sucede? Terminarás en el hospital.
    • ¿Qué hizo la diferencia?
    • ACELERACIÓN, VELOCIDAD RELATIVA
    • En el primer caso : cuando estás en el avión, tanto tú como el avión están a 700 k mph (en relación con el suelo) que obtuviste mediante una aceleración lenta del avión cuando el avión comenzó su movimiento en el puerto de aire. el avión aún se encuentra a 700 km / h y cuando aterrizó en el mismo lugar porque no había una velocidad relativa entre usted y el avión (suponiendo que el avión no haya cambiado su velocidad o dirección mientras está en el aire)
    • en el segundo caso: usted está descansando al principio y el automóvil está a 50 km / h (por ejemplo). una vez que intenta entrar en el automóvil en movimiento, debe acelerar a 50 km / h en pocos milisecnios para igualar su velocidad, lo que significa una gran Cantidad de aceleración. Lo que también significa que se está aplicando mucha fuerza sobre usted que su cuerpo no puede tomar, por lo que podría lastimarse y romper huesos.

    el dron simplemente volaría, suponiendo estacionario en una burbuja de aire y como tal se movería junto con el ascensor. Solo los problemas serían la inercia cuando el elevador se detiene o comienza con el drone como algo de peso y se arrastrará según la dirección que tome el elevador, pero al moverse entre los pisos, nada cambiaría.

    Otra pregunta similar pero más difícil de responder es que si pones un globo bombeado con gaz, lo fijas al piso del auto y se ubica en el interior del auto. Más fácil de probar en una camioneta.

    ¿Qué pasará con el globo si aceleras? que pasa si te rompes Piense en ello como si la inercia hiciera que un objeto fuera a la inversa, como si lo frenara con fuerza, el objeto en el estante de paquetes volará hacia el frente …

    El globo se moverá hacia el otro lado. Si lo rompes se va por la parte de atrás, se acelera se avanza … ¿por qué?

    Debido a que es más liviano que el aire, es por eso que flota, y si aceleras, la densidad del aire aumenta en la parte trasera del automóvil, que a su vez empuja el globo hacia adelante y viceversa cuando frenas.

    Para una mosca en un automóvil que ya ha acelerado a su velocidad de crucero, la explicación se llama inercia de la materia . Lo que eso significa es que, una vez acelerado, no se necesita energía para mantener la velocidad alcanzada.
    En el caso de un automóvil en una calle recta, el motor debe funcionar solo para superar la fricción de la carretera pero no para mantener su velocidad.

    Cuando un cohete acelera en el espacio donde no hay fricción y luego deja de disparar sus motores, continuará moviéndose con la velocidad alcanzada teóricamente para siempre .
    Las sondas espaciales, los planetas, las estrellas, las galaxias y básicamente cualquier cosa en el Universo están en un movimiento constante y no se necesita energía adicional para mantener ese movimiento. Solo se necesita energía adicional para los cambios en movimiento .

    Lo mismo es cierto para una mosca en un coche. La mosca no tiene que gastar ninguna energía adicional para seguir moviéndose con el automóvil porque el automóvil, el aire en el automóvil y la mosca son un sistema conectado que ha acelerado su velocidad.

    Suponiendo que te refieres a un avión con cabina, a menos que algo haya salido terriblemente mal, el aire dentro del avión se está moviendo a la misma velocidad y dirección que el propio avión. Eso permite a los pasajeros y la tripulación moverse por la cabina tan fácilmente como lo harían en tierra.

    Así que sí, una mosca podría volar alrededor del interior de un avión tal como lo haría en el suelo.

    La respuesta sería bastante diferente si se tratara de un avión de cabina abierta como este: