Desprecie el efecto de la rotación de la tierra. Suponga que la tierra de repente deja de atraer objetos colocados cerca de su superficie.

Una persona de pie sobre la superficie de la tierra se

a) volar

b) deslizarse a lo largo de la superficie

c) volar a lo largo de la tangente a la superficie de la tierra

d) permanecer de pie

Ahora así es como lo pensé. Cuando nos paramos en el suelo, la Tierra ejerce una fuerza gravitatoria sobre nosotros (Mg)

y

Ejercemos una fuerza sobre el suelo y el suelo ejerce una fuerza sobre nosotros (reacción normal).

En ausencia de Mg, ¿no debería seguir actuando la reacción normal, lo que significa que debemos volar hacia arriba? Sin embargo, la respuesta es d) permanecer en pie.

Todavía no puedo aceptar el hecho de que ninguna fuerza actuará sobre nosotros en tal caso. ¿No estaríamos todavía empujando el suelo (ejerciendo una fuerza) y el suelo ejerciendo una fuerza (normal) sobre nosotros? ¿Cómo seguiríamos de pie?

¿Por qué seguirías empujando el suelo?
Mira videos de astronautas en la ISS. Tu tercera y penúltima línea se contradicen entre sí.
Por favor, ¿puedes explicar por qué no estaría empujando el suelo? Siempre que estamos de pie, además de que la gravedad actúa sobre nosotros, ejercemos una fuerza sobre el suelo y el suelo ejerce una fuerza sobre nosotros (acción reacción par y ambas iguales en magnitud a mg). Cuando la gravedad está ausente, ¿por qué no estará presente el par de reacción de acción, por favor explíquelo?
@Heisenberg Acabas de decir que el par de reacción de acción es igual a metro gramo . Si perdemos la gravedad, entonces gramo = 0 ; por lo que el par acción-reacción es igual a metro gramo = metro ( 0 ) = 0 . Solo ejercemos una fuerza sobre el suelo porque si no lo hiciéramos, seríamos empujados hacia abajo aún más. El suelo nos impide ir más abajo; como la gravedad querría que hiciéramos.
@JMac ¡Dios mío! Sí, eso tiene mucho sentido. ¡Fue una tontería no pensar en eso! Muchas Gracias por contestar. Creo que estoy satisfecho con decir d) de hecho es la respuesta correcta. Muchas gracias
@Heisenberg No estoy tan satisfecho con eso. La respuesta de Sammy es buena y plantea otros puntos. Todavía hay fuerza entre usted y la Tierra si la gravedad se detuviera instantáneamente ; y crearía un efecto trampolín. Incluso sin eso, no sé si podría considerarlo de pie ; de manera realista, ya no está siendo apoyado por sus pies (o necesita apoyo en absoluto).

Respuestas (4)

Sí, estás en lo correcto. La pregunta es mala. No dice que la reacción normal desaparece también. Continuaría actuando, aunque solo sea por un corto tiempo (mientras continúa el contacto), pero sin gravedad impulsaría a la persona lejos de la Tierra. (La fuerza de contacto solo desaparecería si la fuerza electrostática se detuviera, pero eso sería catastrófico porque esa es la fuerza que mantiene unidos a los átomos y las moléculas, y también los mantiene separados).

Si la persona estuviera en equilibrio sobre un resorte, no hay duda de que el resorte continuaría empujándolo hacia arriba cuando se elimine la fuerza que lo mantiene abajo (su peso). Lo mismo ocurre con los suelos de madera e incluso de hormigón. También se deforman como resortes muy rígidos. Si se elimina la fuerza que los comprime (es decir, el peso de la persona), la fuerza que ejercen se desequilibra y empuja a la persona hacia arriba.

Supongo que la gravedad se apaga instantáneamente . Si se apaga gradualmente , las fuerzas sobre la persona se equilibran en cada instante. Este es un proceso cuasi-estático , y probablemente toma solo una pequeña (pero finita) fracción de segundo. La persona no gana energía cinética y no vuela cuando la fuerza de contacto se vuelve cero.

Las fuerzas de adhesión (como las fuerzas de Van der Waals) continuarían actuando si la persona permanece en contacto con el suelo. Estos suelen ser mucho más pequeños que el peso de la persona y dependen del área de contacto. No evitarían que se proyectara al espacio, pero podrían evitar que se alejara a la deriva.

Incluso su respuesta no es lógica para lo que creen que sucedería. Si tienes suerte, por ejemplo, podrías terminar en una posición en la que no te envíen volando al espacio; pero entonces absolutamente no estarías de pie. Estarías flotando cerca de la superficie. Además, ese escenario requeriría que estuvieras fuera del suelo y sin ninguna velocidad en el momento en que esto sucediera; así que lo más probable es que te vayas de viaje.
@Heisenberg Books puede estar equivocado. Especialmente los que se publican localmente. Para que el libro sea correcto, la fuerza del suelo tendría que desaparecer al mismo tiempo que la gravedad. ¡Si la fuerza electrostática responsable de la fuerza de contacto desapareciera del cuerpo de la persona y la Tierra volaría en pedazos!
Alternativamente, podría suponer que después de que la gravedad se detiene, la persona se pone en contacto con el suelo. Entonces la fuerza de contacto sería muy pequeña o nula: no tiene que sostener a la persona. Sin embargo, la pregunta dice que la persona está (¿ya?) de pie sobre la superficie de la Tierra . Eso sugiere que la gravedad ya estaba presente. De lo contrario, habría estado flotando en la superficie.
@sammy es así. La persona está de pie en presencia de la gravedad. Entonces, de repente, la fuerza gravitacional de la tierra falla, lo que significa que g = 0. Cuando estaba de pie lo normal era = mg. Cuando la gravedad de la tierra falla. ¿No se convertirá lo normal también en cero porque g es cero, lo que significa que la fuerza neta sobre él se convertirá en cero y, por lo tanto, no acelerará, lo que lo mantendrá parado?
@Heisenberg Sí, así es como entendí la pregunta: la persona está ejerciendo fuerza sobre el suelo, luego la gravedad se apaga repentinamente . ... No, la fuerza de contacto no se vuelve cero tan pronto como se apaga la gravedad. No es causado por la gravedad sino por la deformación del suelo, que aún existe. No se vuelve cero hasta que la deformación ha desaparecido.
Sin embargo, depende de lo que se entienda por repentinamente . Si la gravedad se apaga gradualmente (pero no instantáneamente ), entonces el suelo tiene tiempo para relajarse. En cada instante, las fuerzas sobre la persona se equilibran, por lo que no gana energía cinética y no vuela hacia arriba .
Me parece que este problema es tan hipotético que también podría estar bien imaginar que el suelo y las suelas de nuestros zapatos (y nuestros cuerpos) son cuerpos rígidos. En ese caso, podría aplicarse la "respuesta del libro".
@ChesterMiller Buen punto. Sí, supongo que la fuerza de contacto de los cuerpos rígidos puede cambiar instantáneamente, coincidiendo con el cambio en la fuerza gravitatoria, por lo que no hay desequilibrio de fuerzas. Si se nos pide que descuidemos la rotación de la Tierra, no deberíamos cuestionar la rigidez del suelo.

En ausencia de gravedad y excluyendo otras fuerzas, podemos escribir

F → = METRO a → = 0 → ,
dónde F → es la fuerza total que actúa sobre su cuerpo, a → es la aceleración de tu cuerpo y METRO es tu masa.

Desde | a → | = 0 , tu cuerpo se quedará quieto cerca del suelo, pero no ejercerá ninguna fuerza sobre el planeta, por lo que la reacción normal será simplemente cero también.

La fuerza normal aparecerá (es decir, será diferente de cero) solo si ejerces alguna fuerza sobre la superficie del planeta. Por ejemplo, podría empujar en el suelo (quizás estirando las piernas) y luego sentiría la fuerza normal: esto es, por supuesto, lo que llamamos "saltar".

la fuerza normal aparece solo cuando hay deformación en la superficie por el objeto y en varios casos esta deformación es causada por el peso del objeto y este peso se debe a la atracción de la tierra y de acuerdo con su problema si apagamos la gravedad entonces no habrá atracción, por lo que no habrá peso, por lo que no habrá deformación, por lo que no habrá fuerza normal.

Las fuerzas normales actúan perpendicularmente a ambas superficies, por lo que creo que incluso si la fuerza gravitatoria desapareciera, la persona aún ejercería alguna fuerza normal en el suelo, que equilibraría su reacción normal desde la tierra.

Desprecie el efecto de la rotación de la tierra. Suponga que la tierra de repente deja de atraer objetos colocados cerca de su superficie.
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