Si el martillo y la pluma se mueven a la misma velocidad, ¿por qué las partículas del cometa y la cola se mueven a diferentes velocidades?

La cola de un cometa en realidad no está "desacelerando y alejándose" del cometa, como cabría esperar cuando sale humo de detrás de un objeto en movimiento en la Tierra. La cola de un cometa en realidad está siendo empujada lejos del sol por los vientos solares y la radiación. Es por eso que la cola de un comentario siempre apunta en dirección opuesta al sol y no sale detrás de él.

Si no hubiera otras fuerzas en el trabajo, la coma en realidad viajaría aproximadamente a la misma velocidad en el cometa. A medida que el material que rodeaba el núcleo del cometa se vaporizaba, formaba una coma ("atmósfera") compuesta de gas sublimado mezclado con polvo, moviéndose a la misma velocidad (más o menos ⁽¹⁾ ) que el cometa... como tú observado en el video.

⁽¹⁾ En realidad, sin los vientos solares, la coma del cometa continuaría moviéndose hacia afuera, ya que su velocidad de expulsión superaría fácilmente la débil atracción gravitacional del cometa.

Las partículas de la cola de un cometa son expulsadas, por lo que tienen una velocidad distinta a la del cometa. Además de eso, orbitan alrededor del Sol en una órbita similar a la del cometa cuando fueron expulsados, no disminuyen la velocidad.

Sobre el martillo y la pluma, no es lo mismo romperse que salir expulsado. Si el martillo hace volar la pluma mientras cae, la pluma tardará mucho más que el martillo en caer.

Hay algunos elementos más que podría considerar. Como cuando se deja caer un martillo junto con una pluma en la tierra, la pluma desciende más lentamente que el martillo. Razón: aunque la fuerza de la gravedad es la misma, su masa y la resistencia de las fuerzas externas que enfrentan es una historia completamente diferente. También se debe tener en cuenta el aire entre el objeto y el suelo. Mientras que la luna carece de atmósfera y, por lo tanto, caen relativamente a la misma velocidad (con solo una baja gravedad actuando sobre ellos).

Como en http://en.wikipedia.org/wiki/Comet_tail

Cuando un cometa se acerca al Sistema Solar interior, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo, llevándose consigo el polvo. Las corrientes de polvo y gas así liberadas forman una atmósfera enorme y extremadamente tenue alrededor del cometa llamada coma, y ​​la fuerza ejercida sobre la coma por la presión de radiación del Sol y el viento solar hacen que se forme una enorme cola, que apunta en dirección contraria al Sol. .

Similar al aire que actúa sobre la pluma desprendida (como se dijo anteriormente), la presión de la radiación solar y los vientos solares actúan sobre los restos de la cola del cometa. Por ejemplo, si deja caer un artículo desde un vehículo en movimiento, cae al suelo en lugar de volar por el aire a la misma velocidad. La desaceleración y las fuerzas opuestas, como los vientos solares, hacen que disminuya la velocidad.

ACTUALIZACIÓN: La razón por la que se tiene en cuenta la masa se debe al hecho de que la masa es directamente proporcional a la gravedad. Entonces, aumentar la masa significa aumentar la atracción gravitacional. Es por eso que los objetos más pesados, como un martillo, caen más rápido que los objetos más livianos, como una pluma. Explicar esto sería una cuestión de física y no de astronomía, lo cual es irrelevante para este sitio web y debe discutirse en el sitio web de intercambio de pilas de física.