Dejar caer una pelota en un tren en movimiento rápido

Suponiendo que el tren no acelera durante la caída de la pelota, aterrizará en el lugar al que apuntaste. Piensa en ello de esta manera. Antes de dejar caer la pelota, se está moviendo junto con el tren (es decir, tiene cierta velocidad horizontal). Cuando la dejas caer, la pelota todavía tiene esta velocidad, y dado que un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento a menos que ejerzas una fuerza sobre él (primera ley de Newton), la pelota continuará moviéndose a esta velocidad horizontal a medida que cae. Por lo tanto, aterrizará exactamente donde lo haría si el tren estuviera en reposo y, por lo tanto, el observador no podrá darse cuenta de que está en un marco de referencia en movimiento.

En realidad, esto habla de algo mucho más profundo: a saber, que la física se comporta de la misma manera en cualquier marco de referencia inercial (un marco de referencia que se mueve con velocidad constante). Por lo tanto, no existe el concepto de "movimiento absoluto". El tren se mueve con respecto a la tierra, pero eso no es diferente de que el tren esté en reposo y la tierra se mueva debajo de él.

Por supuesto, todo esto supone que el tren no acelera durante la caída de la pelota. Si el tren acelera, la pelota seguirá moviéndose como si el tren no hubiera acelerado. Por lo tanto, en este caso, la pelota puede caer en otro lugar que no sea donde la apuntó, y un observador puede darse cuenta en este caso de que el tren está acelerando.

No tengo calificaciones reales para responder a esto, pero hay varias partes en juego aquí. Lo básico es, de hecho, que se está moviendo junto con el tren y si no hay aceleración o desaceleración, entonces todo en el tren que no está conectado al tren todavía se mueve exactamente a la misma velocidad que el tren. Entonces, si dejas caer una pelota, ya tendrá la misma velocidad que el tren. La siguiente pregunta es, ¿no debería la pelota reducir la velocidad y separarse del tren mientras no esté unida al tren? Aquí creo que entran en juego varias otras cosas, una de las cuales se vuelve obvia cuando lanzas la pelota por la ventana. Obviamente, entonces la pelota tendrá muy rápidamente una velocidad diferente a la de lanzarla dentro del tren, y eso se debe a que el aire no se mueve a la misma velocidad fuera del tren.

Intuitivamente, también diría que a velocidades suficientemente altas, las fuerzas centrífugas comenzarían a negar el poder de la gravedad, pero la tierra es tan grande que probablemente nunca será un factor muy relevante. Alguien con conocimiento real probablemente podría calcular cuándo.

Al final, se trata de pensar qué afecta y qué no afecta la velocidad de un objeto, y cuánto.

La pelota caerá donde la apuntes incluso si el tren viaja a la máxima velocidad. Puedes intentar un experimento para que lo veas por ti mismo. ¿Por qué...? Porque cada espacio en el universo tiene una tela. Siempre que no haya una fuerza externa, como el aire, que afecte al objeto, el objeto suspendido en el aire seguirá avanzando con la misma rapidez que el tren en movimiento con respecto a la tierra, pero la pelota suspendida en el aire no se moverá ni siquiera. con un tren en movimiento con respecto al tren. Si está suspendido en el aire a 3 metros del conjunto del conductor, todavía está a 3 metros del conjunto del conductor, incluso con un tren en movimiento más rápido. Intente volar un dron dentro de un tren en movimiento, siempre que las ventanas estén cerradas, el dron volará donde quieras que vuele....