¿Por qué puedo saltar en la cabina del avión sin volar a la parte trasera del avión?

Answer 1

Imagínese parado en el pasillo de la cabina del avión. El avión avanza a una velocidad constante de 500 mph (800 km / h). Está inmóvil dentro del avión, lo que significa que usted también debe avanzar a 500 mph (800 km / h).

La Primera Ley del Movimiento de Sir Isaac Newton nos dice que:

“Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que una fuerza desequilibrada actúe sobre él”.

Ahora imagine que salta hacia arriba en el aire: usa los músculos de las piernas para introducir una aceleración hacia arriba. Esa velocidad ascendente se cancelará rápidamente por la gravedad que lo empujará hacia abajo, tal como lo hace cuando salta cuando está en la superficie de la Tierra.

Pero no hiciste nada para introducir una aceleración lateral. Por lo tanto, continuará avanzando a 800 km / h porque un objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que actúe una fuerza desequilibrada .

Imagínese si eso no fuera cierto. Si estuvieras sentado en el asiento de tu avión sosteniendo una canica y sueltas esa canica y de repente pierde toda la velocidad del avión, se hundiría en tu pecho a 3/4 de la velocidad de una bala de .22.

Ahora pensemos un poco más sobre este escenario. Si saltar directamente en un avión lo desconectó del piso y le hizo perder toda la velocidad del avión, eso significaría que lo único que lo mantiene en movimiento a 800 km / h es la fricción entre la parte inferior de sus zapatos y la alfombra. Eso arrancaría los zapatos de tus pies: sentirías una tensión increíble en tus piernas.

Ahora, voy a llevar esta pregunta un paso más allá, porque sé a dónde va este proceso de pensamiento porque aproximadamente una vez al mes esta pregunta se hará en Quora (aquí hay algunos ejemplos):

La respuesta de Robert Frost a ¿Qué pasará con un helicóptero controlado por radio cuando está suspendido dentro de un tren que circula a muy alta velocidad? ¿Qué factores deciden que un objeto es parte del sistema? ¿El helicóptero RC seguiría siendo parte del tren del sistema? ¿Qué factor lo decide?

La respuesta de Robert Frost a Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

La respuesta de Robert Frost a Si la tierra gira a gran velocidad y saltamos, ¿por qué la tierra no se mueve debajo de nosotros a gran velocidad?

Imaginemos que estamos de vuelta en el suelo. Estás parado entre un asta de bandera y un helicóptero estacionado.

La tierra está girando. El resultado de esa rotación es que la superficie de la Tierra (cerca del ecuador) se mueve hacia el este a aproximadamente 1000 mph (1600 km / h). Eso significa que el asta de la bandera, tú y el helicóptero también se están moviendo hacia el este a 1600 km / h.

Ahora, qué sucede cuando saltas directamente en el aire. ¿Dejas de moverte hacia el este a 1600 km / h? ¿El asta de la bandera y el helicóptero pasan de largo? ¿O aterrizas exactamente en el mismo lugar en el que empezaste?

Un objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección, a menos que una fuerza desequilibrada actúe sobre él . Te mueves hacia arriba porque introduces brevemente una nueva fuerza en la ecuación. Bajas porque la gravedad gana. No se introdujo fuerza para reducir su velocidad lateral de 1600 km / h.

Vamos un paso más allá. El helicóptero despega del suelo y se eleva a unos 10 metros sobre el suelo. La única fuerza que ha introducido el helicóptero es un elevador vertical para proporcionar una fuerza igual y opuesta a la gravedad, para mantener una altura vertical. El helicóptero no ha introducido ninguna fuerza nueva en dirección horizontal. Entonces, dado que un n objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que una fuerza desequilibrada actúe sobre él, el helicóptero continuará moviéndose hacia el este a 1600 km / h, al igual que el asta de la bandera, usted y el suelo .

Algunas personas responden a esta pregunta sobre el avión flotando con algunas tonterías absolutas sobre la fuerza del aire alrededor del helicóptero que lo mantiene en su lugar porque el aire se mueve a 1600 km / h. Es fácil entender por qué eso no tiene sentido: si estás parado y te golpea un viento de 1600 km / h, hará más que moverte, te matará.

Ahora, solo una cosa más para imaginar, para llevar este punto a casa. Imagina que estás en un automóvil, conduciendo por la carretera. Si pisas los frenos, ¿qué te pasa en tu asiento? Si presiona el pedal del acelerador firmemente hacia abajo, ¿qué le sucede en su asiento? Si te instalas a una velocidad constante, ¿qué te sucede en tu asiento?

Cuando pisa los frenos, se introduce una nueva fuerza entre los neumáticos y el suelo y hace que el automóvil desacelere. Te mueves un poco hacia adelante en tu asiento porque esa misma fuerza no te fue añadida, pero la fricción te mantiene en tu asiento.

Cuando pisa el acelerador y acelera, lo empujan hacia la parte trasera de su asiento, porque el automóvil se aceleró, pero no fue así hasta que, nuevamente, el asiento lo empujó.

Y finalmente, ¿qué sucede cuando estás a una velocidad constante? ¿Sientes que el respaldo del asiento del auto te empuja? No, porque usted, el asiento y el automóvil avanzan a la misma velocidad. Los tres de ustedes son objetos en movimiento que permanecen en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que actúen por una fuerza desequilibrada .

Entonces, volviendo a la pregunta original: si un avión está a una velocidad constante y usted está dentro de ese avión a la misma velocidad constante, saltar en el aire no tendrá ningún efecto en su posición horizontal porque no se introducen nuevas fuerzas horizontales para desequilibrar el sistema.

Todo esto es muy importante para aquellos de nosotros en la NASA. Es por eso que lanzamos nuestros cohetes hacia el este y cerca del ecuador. La nave espacial tiene que alcanzar la velocidad orbital y queremos que los 1600 km / h que obtenemos de forma gratuita (solo por sentarnos en el suelo) cuenten para esa velocidad orbital. El cohete no pierde esa velocidad de 1600 km / h hacia el este cuando abandona la plataforma de lanzamiento. Lo mantiene para siempre, incluso en el espacio, hasta que actúe una fuerza desequilibrada .

Answer 2

Sus preguntas sugieren que la velocidad horizontal de una persona en el avión es cero. Eso no puede ser cierto porque si ese fuera el caso, entonces los aviones no te llevarían a ningún lado porque estarás parado mientras el avión está volando.

Esperemos que sea obvio para ti que cuando estás parado (o sentado) en el avión, tu velocidad es igual a la del avión. El siguiente paso es comprender que cuando saltas en el avión, no “pierdes” esa velocidad, es decir, tu velocidad no llega repentinamente a cero . La primera ley de Newton.

Hipotéticamente, si el avión voló a una aceleración rápida (aumentando la velocidad con el tiempo), de hecho podría “volar a la parte posterior del avión”.

Lo que sucedería es que en el instante en que saltas, tu velocidad horizontal es igual a la velocidad del avión. Pero con el tiempo, su velocidad horizontal permanece constante, mientras que la velocidad del avión aumenta rápidamente. Por lo tanto, vuela a la parte posterior del avión y * golpe * .

En la vida real, el avión tiene una velocidad mayoritariamente constante. Su velocidad en el aire será la misma que la del avión.

En realidad, cuando el avión está en despegue, su velocidad aumenta, es decir, se acelera . Entonces, si no te quedas en tu asiento como se supone que debes hacerlo y saltas en el pasillo, entonces en realidad podrías volar hacia la parte posterior del avión (o retroceder al menos un poco).

La Primera Ley de Newton también explica por qué saltar en un elevador no te hace “flotar” en él. (Me he preguntado sobre ambos cuando era niño)

Answer 3

La respuesta a esto es igual a por qué no salimos volando de este a oeste cuando saltamos. La tierra también gira muy rápido de oeste a este. Entonces, ¿qué nos mantiene en el lugar donde estamos?
Cuando el avión se mueve a alta velocidad, digamos 800 kmph, también nos movemos a esa velocidad. Entonces, cuando saltamos, ya nos estamos moviendo a 800 km / h. Nuestro salto en realidad tiene la forma de un arco, pero parece que está perfectamente vertical porque todo se mueve con nosotros.
Un gran video relacionado en YouTube sobre si la tierra dejó de girar:
¿Qué pasa si la Tierra dejó de girar ?:

Answer 4

La Primera Ley del Movimiento de Newton establece que un objeto en movimiento (uniforme) permanecerá en movimiento a menos que se aplique una fuerza externa. Suponga que el avión viaja hacia adelante a 500 mph, usted también viaja hacia adelante a 500 mph. Cuando saltas, no has aplicado ninguna fuerza que sea contraria a ese movimiento hacia adelante, por lo que continúas viajando por el espacio a 500 mph con el avión. Si estuvieras en el exterior del avión (obviamente te volarías al instante, pero ignoraremos eso por el bien de esta explicación) y saltarías, desacelerarías rápidamente debido a la resistencia aerodinámica (la fuerza externa contrarresta su movimiento hacia adelante en este caso) y el avión lo dejaría atrás. Todavía se estaría moviendo hacia adelante en el espacio, pero en relación con el avión sería como si se estuviera moviendo hacia atrás a una velocidad igual a la diferencia de velocidad entre su cuerpo y el avión. Además, si tratas de saltar mientras el avión acelera por la pista, te moverías hacia atrás en relación con el avión porque tan pronto como tus pies abandonen el suelo, tu velocidad se mantendrá constante mientras la velocidad del avión continúa aumentando.

Answer 5

¡Por la misma razón, puedes saltar justo donde estás, sin volar al espacio!

En cualquier momento, en la superficie de la Tierra, viaja a más de 1000 km / h hacia el este, debido a la rotación de la Tierra, y alrededor de otros 100 000 km / h alrededor del sol (que también está al este durante el mediodía) debido a la órbita de la Tierra alrededor el Sol, y otros casi 1 000 000 km / h hacia el “ápice solar” que está cerca de Vega cerca de la constelación de Hércules en su Año Galáctico de 200 millones de años alrededor del centro de la Vía Láctea.

Lo que me parece curioso es que, si extrapolaras eso, adivinarías que nuestro cúmulo galáctico se está moviendo cerca de la velocidad de la luz en alguna dirección, y debido a que la masa aumenta con la velocidad … podría explicar la “materia oscura” que ¿medida? No, dicen … porque … ¿me das una buena forma de explicarlo? ¡Por favor!

Answer 6

La misma razón que no sucede en un automóvil.

Mira, a medida que el avión acelera, tú también aceleras.

Entonces, digamos que el avión se mueve a cien millas por hora. Usted mismo también se está moviendo a cien millas por hora, suponiendo que no solo se teletransportó al avión y que estaba allí cuando despegó.

Simplemente no lo entiendes . No realmente. Eso no fue un insulto, ¡simplemente no lo entiendes! Yo, usted o cualquier persona que haya volado en un avión, simplemente no siente ni recibe esa fuerza. El avión se mueve rápido pero no tan rápido como para que te empujen incómodamente en el respaldo de tu asiento. No es como si despegara de un portaaviones. Es bastante lento (relativamente).

Ahora, digamos que te teletransportaste al avión, desde una posición sentada sin movimiento, directamente a un asiento de avión.

Entonces , probablemente sientas la fuerza presionando contra ti, ya que el avión se mueve a cien millas y de repente vas de 0 a 100.

Answer 7

Porque no te estás moviendo en relación con el avión. Al igual que cuando saltas a la Tierra, el planeta no se mueve debajo de ti. Te quedas donde estás.

Si estuvieras encima de un avión y saltaras, inicialmente no te estarías moviendo en relación con el avión, pero te estarías moviendo en relación con el aire. El aire te ralentizaría en relación con el avión debido a la fricción, y no aterrizarías donde saltaste … Probablemente te volarías del avión.

Ahora imagina que estás en la tierra y en un tornado. Cuando estás parado, no te estás moviendo en comparación con la Tierra, pero probablemente necesites mantenerte en pie … Cuando saltas, el aire se mueve en relación a ti y no aterrizas desde donde saltaste, dependiendo de cómo poderoso el viento es, por supuesto.

Answer 8

Como explicó Robert Frost, usted, el avión, el aire y los asientos están viajando a una velocidad constante entre sí. Por lo tanto, no hay fuerza para empujarlo hacia la parte trasera de la cabina a menos que abra la puerta y salga a la corriente.

Si saltas en la cabina justo en el momento en que tu avión golpea a otro, saldrás volando a través de la cabina a varios cientos de millas por hora cuando se detuvo abruptamente pero no lo haces. Esto no es recomendable.

Answer 9

Esta fue exactamente la pregunta que la gente hizo cuando se propuso que la tierra se movía y se movía.

Dijeron que si una roca se cae desde una torre o un árbol, ¿por qué todavía cae hasta el punto al que apuntaba? Si la Tierra se “movía”, se desviaría de su “camino” u “objetivo” real.

Utilizó la analogía, es por la misma razón que una roca caída desde la parte superior de la vela de un barco todavía cae en su cubierta y no en el agua. A pesar de que el bote se movía en relación al agua.

No es desconcertante.

Robert Frost ha proporcionado una descripción elaborada y concisa de la física involucrada en ella.

Answer 10

Porque usted y el avión tienen el mismo impulso hacia adelante. Si te subes a un auto no te mueves hacia atrás por la misma razón. Se está moviendo con el vehículo a la misma velocidad, su ímpetu no desaparece simplemente porque está momentáneamente fuera de contacto con el avión mismo. Pero el aire en el que se encuentra también se mueve a la velocidad de la aeronave, por lo que permanece a la misma velocidad.

Solo si pudieras saltar y salir del avión, perderías impulso. y una vez que lo perdiste, el avión se movería a 400 mph (o más) y estarías quieto. En una fracción de segundo no estarías en la parte trasera de la aeronave sino detrás de ella.

Un astronauta en una cápsula espacial que se precipita hacia la luna puede saltar y flotar porque hay poca gravedad, pero debido a que todavía está dentro del vehículo espacial, permanece a la velocidad de 24000 mph a la que vuela la cápsula.

Answer 11

Sin embargo, podrías. Durante el despegue. Sin embargo, dudo que la aerolínea lo permita.

Una vez que esté atado a ese asiento, obtendrá la misma inercia que el avión cuando esté en movimiento.

Answer 12

¿Por qué puedes saltar a la tierra en EE. UU. Sin volar de regreso al espacio exterior o China?
Hay una concepción en Physis llamada “inercia”.

Answer 13

Es una cuestión de relatividad.

La masa de aire dentro del avión todavía es relativa a la célula y tú también.

Pero desde afuera todos ustedes avanzan a la velocidad del avión.

Ahora imagine abrir la nariz y la cola del avión y convertirse en algo así como un gran tubo que corta el aire. Si estás parado dentro de este tubo y saltas, ¡puedes imaginar cómo saldrás de él desde el extremo de la cola!

Answer 14

Por la misma razón, puedes caminar en esta tierra sin precipitarte en la dirección opuesta a la que gira.