Si salto dentro de un tren en aceleración, ¿aterrizaré en un lugar detrás de donde salté?

Answer 1

Hay algunos puntos vagos en esta pregunta.

La primera es: ¿a qué nos referimos cuando decimos “mismo lugar”? Si estás hablando de otra cosa que no sea el tren, entonces la respuesta es No, no aterrizas en el mismo lugar. El tren ha provocado que te muevas en relación con cualquier otra cosa, independientemente de la respuesta a la siguiente pregunta. Hablando de eso, esa pregunta es:

¿Estás en la parte superior del tren, o estás como si hubieras subido al tren?

Primero establezcamos una cosa: si está en algún lugar estacionario del tren, se está moviendo a 100 km / h. De lo contrario, ¿cómo seguirías el ritmo del tren? Del mismo modo para cualquier cosa dentro del tren (incluido el aire).

Si estás en la cima, entonces levantas la parte superior del tren a 100 km / h, pero la resistencia del aire desacelerará tu cuerpo. Su velocidad disminuirá, y debido a que el tren mantiene una velocidad constante mientras la suya se desacelera, avanzará a un ritmo más rápido que usted, lo que significa que aterrizará un poco más atrás de donde comenzó (muchas personas lo han hecho). cálculos de velocidad y demás, y tienen un poco más de comprensión de los matices, así que les dejaré contarlo).

Si está dentro, debe tener en cuenta que el tren se está moviendo, y también está moviendo todo lo contenido dentro de él a la misma velocidad (como se mencionó en los dos párrafos anteriores). Esto significa que el aire se mueve en la misma dirección que usted y el tren y, por lo tanto, no ejerce ninguna resistencia al aire directamente. Esto significa que, mientras no entre aire y sople hacia usted (lo que le daría resistencia al aire y lo empujaría hacia atrás), ninguna fuerza actúa sobre usted además de la velocidad que le está dando el tren, y usted aterrizará en el mismo lugar en el que empezaste.

Todo esto, por supuesto, supone que estás saltando hacia arriba. Si no, entonces … Bueno, en ese caso, probablemente deberías formular tus preguntas un poco menos vagamente 😉

Answer 2

Básicamente tienes razón, pero quiero aclarar una cosa. Dentro de la física newtoniana todas las fuerzas son locales. A menos que estuvieras en contacto con el motor, nunca ejerció ninguna fuerza sobre ti. El motor ejerce fuerzas sobre el eje impulsor que ejerce fuerzas (pares) sobre las ruedas, que ejercen fuerzas sobre el suelo. El suelo ejerce una fuerza sobre las ruedas igual y opuesta a la que ejercen las ruedas sobre el suelo (tercera ley de Newton). Es el suelo el que acelera el tren.

Para tener una visión más amplia, el suelo acelera todo el tren, incluido el piso en el que estaba parado. Mientras estuvo en contacto con el piso, puede ejercer fuerzas sobre usted que lo aceleran con el resto del tren. En el instante en que pierde contacto con el piso, estas fuerzas desaparecen (¡todas las fuerzas son locales!). En ausencia de cualquier fuerza horizontal, su aceleración horizontal va a cero, y el componente horizontal de su velocidad permanece igual hasta que aterriza en el piso detrás de donde saltó. En el marco de referencia del tren parecería como si hubiera una fuerza que lo empuja hacia atrás, pero no existe tal fuerza. El tren se mueve más rápido que tú en la otra dirección.

La idea de que todas las fuerzas sean locales parece estar en contradicción con las fuerzas gravitacionales y electromagnéticas, pero nadie ha podido realmente dar sentido a tales fuerzas sin utilizar el concepto de campo. Los campos gravitacionales y electromagnéticos son considerados al menos tan reales por los físicos de hoy como los objetos ordinarios que nos rodean, y estos campos actúan localmente para producir fuerzas.

Answer 3

Esto sucede porque cuando te paras en un tren en movimiento, tú y el piso del tren son parte del mismo sistema, que avanza a la velocidad del tren. Este sistema generalmente se denomina marco de referencia. Ahora, dado que está en reposo con respecto a su marco de referencia, significa que usted y el marco se mueven con la misma velocidad, por lo que su velocidad relativa es nula entre sí.

Ahora, cuando saltas dentro, todavía tienes la velocidad en la dirección hacia adelante, aparte del impulso del salto. Entonces, en el tiempo que estuvo en el aire, también se movió hacia adelante, y el tren recorrió la misma distancia (ya que sus velocidades eran las mismas). Como resultado, aterrizarás en el mismo lugar.

La belleza de la física es que podemos elegir nuestro propio marco de referencia; Las leyes físicas son las mismas para todos los marcos. Ergo, para un marco de referencia conveniente como el marco del tren, el evento es como un salto en el marco de descanso: un objeto arrojado vuelve al mismo punto.

Es interesante notar que esto no sucederá si el tren está acelerando.

Answer 4

También está la fuerza de Coriolis. Esto es minúsculo, minúsculo, pero dependiendo en parte de la trayectoria que sigue el avión en el momento en que saltas, esto te empujará un poco mientras estás en el aire y aterrizarás en un lugar ligeramente diferente en la alfombra en el avión fuerza coriolis

La fuerza de Coriolis tiene que ver con el hecho de que la Tierra es un marco de referencia giratorio: cuando dices que estás aterrizando en el “mismo lugar”, realmente estás diciendo que es el mismo lugar con respecto al marco giratorio de la Tierra. referencia.

Por favor, espectador (es), corríjame en esto si estoy equivocado, pero cuando saltas estás más lejos del centro de la tierra que antes de saltar. El mismo movimiento angular de la Tierra mueve un punto más si está más alejado del centro de la Tierra, por lo que, aunque la rotación de la Tierra no ejerce una fuerza sobre usted, tiene un efecto diferente en su ubicación en el sistema de referencia giratorio. si estás más lejos de eso Esto lleva a un movimiento con respecto al sistema de referencia giratorio que puede tratarse como una fuerza ficticia, la fuerza de Coriolis. (Quizás algo malo con esto es que no es una explicación GR).

Este es un efecto bastante sutil. Creo que la visión de la bomba Norden fue muy superior a la utilizada por los alemanes en parte porque incluía los efectos de aceleración de Coriolis y que al arrojar una bomba desde 20,000 pies es un efecto significativo.

Answer 5

Aterrizarás en el mismo lugar.
Lo mismo sucede si lanzas una pelota hacia arriba dentro del tren.
Como el tren y usted tienen la misma velocidad, están relativamente en reposo para cualquier observador dentro del tren. Entonces, saltar dentro de un tren es muy similar a saltar afuera.
En cuanto al efecto coriolis, estoy seguro de que el efecto es muy pequeño y debe tener un efecto muy insignificante dentro de un tren.

Answer 6

Alguien tiene que ser el spoiler. A veces solo tienes que pensar fuera de la caja.

En teoría, aterrizas en el mismo lugar del avión de acuerdo con las leyes newtonianas, suponiendo que la gravedad sea uniforme durante todo el salto. Desafortunadamente, esa suposición tiene una probabilidad distinta de cero de ser falsa.

En realidad, la gravedad varía según su altitud, latitud, topografía local y geografía, presión de aire y los efectos gravitacionales del sol y la luna. Y, por supuesto, la velocidad del avión, tanto horizontal como vertical, marca la diferencia en la aceleración gravitacional durante el salto.

De acuerdo, la variación en la gravedad, quizás menos del 1.0%, no afectará su posición de aterrizaje significativamente a menos que tal vez sea un nano robot. Pero está ahí y afectará la trayectoria de tu salto. La probabilidad de que aterrice exactamente en el mismo lugar es baja, suponiendo que pueda controlar su salto a ese nivel de precisión, lo que debemos creer que es imposible.

Puedes aprender más sobre la variación gravitacional en Gravity of Earth

Answer 7

Teóricamente, ignorando la resistencia del aire, siempre que el tren no acelere (cambie de velocidad o dirección), entonces sí. Es como si saltas en un avión. No saltas al frente y esperas aterrizar en los baños de atrás, ¿verdad?

Answer 8

Sí, eso es lo que sucederá en teoría, si saltas hacia arriba sin ningún componente de tu velocidad en la dirección del movimiento del tren.

Puede tomar el tren como marco de referencia, que no es inercial debido a la aceleración que tiene. Usamos la existencia de pseudoforces en tales marcos cuando aplicamos las leyes de Newton. Por lo tanto, el tren es su marco de referencia, como tal, no se mueve en absoluto, mientras que hay un seudoforce que lo empuja hacia atrás. Ahora saltas hacia arriba, mientras la fuerza aún te empuja hacia atrás, como si lanzaras una pelota de plástico, en un día ventoso, para ver cómo se mueve a lo largo del viento mientras caes de regreso a la tierra. Usted también se moverá en la dirección de pseudoforce (opp para entrenar el movimiento) mientras retrocede haciéndolo aterrizar detrás de su posición de salto inicial, mientras está frente al motor.

Answer 9

No lo harás. Cuando conduce 27.78 m / s en tren, la fuerza de fricción cancela la fuerza de resistencia del aire. Cuando saltas, perderás la fuerza de fricción y la fuerza de resistencia del aire te dará desaceleración.

a = F / m

Necesitará calcular la superficie de su cuerpo para obtener resistencia al aire F en su cuerpo.
Después de eso, hay una pregunta sobre qué tan alto saltarás para calcular el tiempo.

Después de eso, puede usar la fórmula s = 0.5 a * t ^ 2 para calcular su movimiento desde el punto de salto.

* Simplifiqué la respuesta, el cálculo 100% correcto incluirá integrales.

Answer 10

Se puede entender fácilmente utilizando marcos de referencia.

Considere a una persona en el suelo. Según él, no solo estás saltando en el aire, también te estás moviendo en la distancia horizontal (la misma distancia cubierta por ti que en tren debido a la inercia). Entonces, desde su punto de vista, en realidad se está moviendo en la resultante de la distancia vertical cubierta debido al salto y la distancia horizontal cubierta debido a la inercia. Aún así, está cubriendo la misma distancia horizontal que la cubierta por el tren. Por lo tanto, aterrizas en el mismo punto.

Considere a una persona en el tren. Él solo verá tu movimiento vertical debido al salto. Entonces, aterrizarás en el mismo punto. Esto es equivalente a como si estuvieras saltando en el suelo. Aterrizas en el mismo punto.

Answer 11

momento de inercia.

cuando viajabas, tu velocidad y la velocidad del tren siempre eran las mismas, así que cuando saltaste del suelo, tu velocidad seguía siendo la misma. independientemente de la desconexión entre usted y el tren, y aterrizará exactamente en el mismo punto en el tren ya que usted y el tren hicieron la misma distancia mientras estuvo desconectado porque su velocidad y la velocidad de los trenes permanecerán iguales a menos y hasta hay otra fuerza actuando sobre cualquiera de ustedes …

por ejemplo-

tomar ejemplo de nuestra tierra giratoria

nuestra tierra gira a la velocidad de 460 m / s, por lo que sin la inercia irías a 460 metros o más en tu único salto … así que ten cuidado

Answer 12

Aquí hay una pregunta relacionada sobre Quora: ¿qué sucede si salto en la cubierta de un barco mientras el barco se mueve a velocidad constante?

Dentro del tren, aterrizas en el mismo lugar. En la parte superior, es probable que te ralentices un poco el aire mientras estás en el aire, pero no mucho. Si la velocidad del tren es alta, podría ser suficiente para hacer que viaje unos metros hacia atrás con respecto al tren.

Answer 13

Dentro de un tren en aceleración estarías parado inclinado hacia adelante para mantener el equilibrio. Como resultado, su salto no sería vertical, sino con el mismo ángulo, haciendo que el componente horizontal exacto sea necesario para aterrizar en el mismo lugar. A menos que intencionalmente saltes hacia atrás.
Se hace una buena explicación en la respuesta correcta del usuario.

Answer 14

Sí, aterrizaría en el mismo lugar del vagón del tren, siempre que se cumplan todas las siguientes condiciones:

• saltas verticalmente, es decir, a lo largo de la fuerza de gravedad
• la línea de viaje del tren es horizontal
• ninguna fuerza horizontal está actuando sobre su cuerpo, como el viento

Si no se cumple alguna de estas condiciones, aterrizaría en un lugar diferente del automóvil a una distancia que dependerá de la fuerza lateral, la velocidad del tren y la duración de su vuelo.

Answer 15

Si está dentro del tren, aterrizará en el mismo lugar en relación con el tren porque es 100% correcto afirmar que no se está moviendo (que no está relacionado con el tren).

Si está parado en el techo de un tren en movimiento, no tanto porque las moléculas de aire lo golpearán a 100 km / h y probablemente lo golpearán hacia atrás.

Answer 16

Técnicamente cuando estás parado en ese tren que se mueve, eso significa que te estás moviendo con él … y cuando saltas de ese tren no aterrizarás en el mismo lugar porque te movías a la velocidad de 100 km.

Por lo tanto, se desplazará y finalmente aterrizará cuando se detenga su aceleración.

Answer 17

¿Vas a aterrizar en el mismo lugar en el tren? Si. ¿Caerás en el mismo lugar en relación con la tierra? No.

Piénsalo de esta manera; el tren viaja a 100 km / h, y eso significa que usted también. Simplemente saltar en el aire no cambia su velocidad, por lo que aterrizará en el mismo lugar en el tren. Si saltaste de la dirección en la que viaja el tren, entonces sí, aterrizarás en un lugar diferente.

Answer 18

Sí, esto se llama invariancia galileana. Además, caerá igual de rápido, si ignora las variaciones gravitacionales mínimas, lo que supongo que no fue lo que quiso decir con su pregunta.

Answer 19

No,

Recuérdate a ti mismo la primera ley de Newton. No disminuya la velocidad a menos que se aplique una fuerza externa.

Entonces saldrás del tren a 100 km / hy tocarás tierra con un poco menos de velocidad que 100 km / h (reducido debido a la fuerza de fricción debida al aire).

Y tocarás el suelo a una distancia de aproximadamente 100 × t desde el punto en el que saltaste.

t, es el tiempo que tardarás en llegar al suelo después de saltar de un tren estático.

Answer 20

Por supuesto. Cuando saltas, en realidad tienes una velocidad de avance relativa al suelo que se mantiene … junto con la velocidad de avance del avión.

Por lo tanto, solo agregará un componente vertical cuando salte (aparentemente en línea recta hacia arriba) y en el marco de referencia del avión aterrizará exactamente en el mismo lugar en el avión, mientras que ambos se habrán movido en relación con el suelo.

Entonces, en el marco de referencia del suelo, habrás aterrizado en un punto pasado donde comenzaste a saltar … un lugar tan lejos como el avión fue mientras estabas fuera del piso del avión