"Gravedad artificial" en una estación espacial giratoria

Ha habido muchos programas de ciencia ficción recientemente que utilizan la explicación de la "estación espacial giratoria" para la gravedad en las estaciones espaciales.

Después de ver estos videos:

http://www.youtube.com/watch?v=49JwbrXcPjc&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=_36MiCUS1ro

Me preguntaba qué pasaría si estuvieras mirando la dirección de rotación, mientras estás parado en el "piso" de una estación espacial giratoria y lanzas una pelota "hacia arriba". En el video, parece que la pelota debería aterrizar frente a ti. ¿Es esto de hecho lo que sucedería y si dejaras caer una pelota, caería detrás de ti?

Respuestas (2)

Sí, la pelota caería frente a ti.

Si miras desde fuera de la estación espacial, la pelota se mueve en línea recta a velocidad constante mientras tú te mueves en círculo a velocidad constante. Eso significa que la distancia que toma la pelota para llegar desde el punto A (donde la sueltas) al punto B (donde golpea el suelo) es más corta que la distancia que tomas.

Además, como lanzaste la pelota, va más rápido que tú.

La pelota recorre una distancia más corta a una velocidad más rápida, por lo que llega antes que tú. Desde tu punto de vista, la pelota debe curvarse hacia adelante para adelantarte, así que eso es lo que ves.

Hace algún tiempo hice una demostración de Mathematica donde puedes ver la trayectoria curva que toma la pelota, variando el radio de la nave y la velocidad de rotación, así como la fuerza con la que lanzas la pelota. Consulte aquí: http://demonstrations.wolfram.com/PathOfAProjectileInARotatingFrame/

Puede leer una derivación completa de las ecuaciones en un documento que puse en Scribd en ese momento.

http://www.scribd.com/doc/3880728/rotating-ship

Lo que indicas parece ser el caso. Desea minimizar el efecto Coriolis en cualquier volumen de espacio, lo que requiere que la estación giratoria sea grande.