Si salto, ¿caeré en el mismo lugar? [duplicar]

Si tuviera que saltar un metro en el aire y quedarme colgado durante un segundo, ¿volvería a caer en el mismo lugar o la tierra giraría ligeramente debajo de mí, lo que provocaría que aterrizara a una corta distancia de mi punto de partida original? ?

Estoy en conflicto con esto. Si miro la ecuación de la velocidad angular, veo que w = v / r dónde w es la velocidad angular, v es la velocidad lineal, y r es el radio del objeto en el que estoy (en este caso, la Tierra). Hay otra versión de esto que dice que w = 2 π / t r mi v dónde t r mi v es el tiempo que tarda en completar una revolución.

Estando en la Tierra, tengo una cierta velocidad lineal, v GRAMO . Cuando salto en el aire 1 metro, no estoy aplicando ninguna fuerza, excepto verticalmente, por lo que no creo que mi velocidad lineal cambie. Sin embargo, estoy aumentando la distancia a la que me encuentro del centro de la tierra, por lo que ahora mi velocidad angular sería w A = v GRAMO / ( r + 1 ) . Por lo tanto, parece que mi velocidad angular en el aire ( w A ) sería ligeramente menor que mi velocidad angular en el suelo ( w GRAMO ). Si tuviera que recalcular la velocidad lineal dada esta discrepancia en w , obtendría v GRAMO = w GRAMO r y v A = w A r . Esto muestra que obtengo una pequeña diferencia a menos que el radio en v A debe tener en cuenta el salto ( r + 1 ), en cuyo caso termino con v A = v GRAMO .

He dado vueltas en círculos tratando de decidir si uno realmente se movería. Esta respuesta principal parece pensar que lo harías: ¿ cuánto se mueve la Tierra bajo mis pies cuando salto?

Cualquier idea sería apreciada. ¡Gracias!

te estás moviendo a la misma velocidad que la tierra, si quieres moverte, entonces salta hacia adelante. Es lo mismo que saltar en un tren en movimiento, aún aterrizas en el mismo lugar
Eso tiene sentido, pero ¿se debe a que el cambio de radio afecta tanto a la velocidad angular como a la velocidad lineal? es decir. v A = w A ( r + 1 ) = ( v GRAMO / ( r + 1 ) ) ( r + 1 ) = v GRAMO ¿Entonces efectivamente su velocidad angular se ajusta para compensar el diferencial de altura? si solo miro w GRAMO = v GRAMO / r y w A = v GRAMO / ( r + 1 ) , parece w A tendría que ajustarse para el aumento del radio.
Entiendo que podría ser un duplicado: vinculé esa pregunta en mi respuesta original. Sin embargo, las respuestas a esa pregunta no parecían dar una respuesta definitiva. Si la respuesta dada por Johannes es correcta, estoy listo. Sin embargo, el cartel original lo impugnó. Editar: en respuesta a su respuesta sobre la pregunta vinculada, el efecto es muy pequeño para el salto de un segundo. Sin embargo, si sobrevolara un helicóptero a 1 metro del suelo durante unas 5 horas, ¿sería capaz de ver un efecto notable (por ejemplo, un movimiento un poco tímido)?
@PrimeWaffle Si flotara en un helicóptero (o cualquier otro dispositivo flotante), estaría ejerciendo una fuerza adicional para contrarrestar la gravedad, la cantidad que se movería en relación con la Tierra dependería en gran medida de la dirección y la magnitud de esta fuerza.
Gracias, @Nathaniel. Eso tiene sentido. Estaba pensando en ello desde la perspectiva del salto donde aplicas una fuerza inicial. Sin embargo, dado que el helicóptero tiene que aplicar continuamente una fuerza para mantenerse arriba, es un asunto diferente.

Respuestas (1)

Suponga que salta hacia arriba, parado en el ecuador.

Tan pronto como tus pies dejan el suelo, te encuentras en una órbita altamente elíptica alrededor del centro de la tierra. En ese punto tienes la misma velocidad angular que el punto desde el que saltas. A medida que asciende hacia su único apogeo, la conservación del momento angular requiere que su velocidad angular disminuya muy ligeramente y luego aumente nuevamente a medida que desciende. Por supuesto, el movimiento orbital se detendrá cuando vuelvas a tocar el suelo. En general, el suelo habrá girado un poco más. Dudo que el efecto pueda medirse alguna vez.

En los polos, aterrizas donde saltaste. Los saltos en latitudes medias se dejan como ejercicio para el lector...

En realidad, resulta que la distancia es de unos pocos milímetros, lo que debería ser medible, consulte physics.stackexchange.com/questions/227391
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