Velocidad relativa relacionada con la aceleración

Digamos que tenemos un automóvil que se mueve en el suelo horizontal con una velocidad de 10 i ^ metro s . Una persona en el interior lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad de 3 j ^ metro s . Ahora quería saber algunas cosas, en primer lugar, la velocidad inicial de la pelota vista por un observador desde el suelo sería ( 10 i ^ + 3 j ^ ) metro s . Ahora bien, si el automóvil mantiene esa velocidad uniforme, en cada momento del movimiento del automóvil, la velocidad de la pelota en la dirección horizontal para el observador del suelo siempre sería 10 i ^ metro s ¿bien? Y en segundo lugar, si el automóvil acelerara, ¿cambiaría también la velocidad de la pelota en la dirección horizontal con la del observador desde el suelo? Personalmente, creo que sí, porque el coche y la pelota son un sistema en su conjunto y, por lo tanto, la persona que trabaja en el suelo no puede diferenciarlo, pero tampoco estoy completamente seguro de ello. Básicamente, me gustaría saber si la aceleración en la dirección horizontal hace que la velocidad horizontal de la pelota lanzada en el automóvil (hacia arriba o con un ángulo, realmente no importa) cambie para un observador en el suelo.

Respuestas (3)

El auto, la persona que lanza la pelota y la pelota --- estos tres constituyen un sistema completo mientras se mueven juntos. ¿Y cuándo es eso? Cuando la persona se sienta en el carro y mantiene la pelota en la mano, los tres se mueven juntos con la misma velocidad. Ahora, tan pronto como la persona lanza la pelota, ya no tiene contacto con ella. Por lo tanto, esa persona y el auto ya no pueden afectar el movimiento de la pelota. Tu confusión surge porque piensas que la pelota es parte del sistema del auto (y de la persona). ¿Por qué? ¿Porque está "dentro" del coche? ¿Por qué estar "dentro" de los límites de la estructura del automóvil te convierte en parte del "sistema"? Una vez que la persona ha lanzado la pelota, la aceleración del automóvil no puede alterar la velocidad de la pelota porque no hay fuerza sobre ella. Si usted' Todavía estás confundido acerca de que la pelota sea parte del sistema, piensa en lanzar una pelota. Vaya a un área abierta, arroje una pelota al aire y comience a correr a gran velocidad en una dirección aleatoria. Un amigo tuyo que está cerca no observaría ningún cambio en el movimiento de la pelota excepto en la dirección vertical. Para concluir, ---- para poder cambiar la velocidad de un objeto, debes aplicarle fuerza. Una forma de aplicar una fuerza es mantenerla en contacto contigo. Dado que la naturaleza de la fuerza es complicada, se la denomina simplemente como un "sistema" de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. lanzar una pelota al aire y comenzar a correr a alta velocidad en alguna dirección aleatoria. Un amigo tuyo que está cerca no observaría ningún cambio en el movimiento de la pelota excepto en la dirección vertical. Para concluir, ---- para poder cambiar la velocidad de un objeto, debes aplicarle fuerza. Una forma de aplicar una fuerza es mantenerla en contacto contigo. Dado que la naturaleza de la fuerza es complicada, se la denomina simplemente como un "sistema" de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. lanzar una pelota al aire y comenzar a correr a alta velocidad en alguna dirección aleatoria. Un amigo tuyo que está cerca no observaría ningún cambio en el movimiento de la pelota excepto en la dirección vertical. Para concluir, ---- para poder cambiar la velocidad de un objeto, debes aplicarle fuerza. Una forma de aplicar una fuerza es mantenerla en contacto contigo. Dado que la naturaleza de la fuerza es complicada, se la denomina simplemente como un "sistema" de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. Un amigo tuyo que está cerca no observaría ningún cambio en el movimiento de la pelota excepto en la dirección vertical. Para concluir, ---- para poder cambiar la velocidad de un objeto, debes aplicarle fuerza. Una forma de aplicar una fuerza es mantenerla en contacto contigo. Dado que la naturaleza de la fuerza es complicada, se la denomina simplemente como un "sistema" de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. Un amigo tuyo que está cerca no observaría ningún cambio en el movimiento de la pelota excepto en la dirección vertical. Para concluir, ---- para poder cambiar la velocidad de un objeto, debes aplicarle fuerza. Una forma de aplicar una fuerza es mantenerla en contacto contigo. Dado que la naturaleza de la fuerza es complicada, se la denomina simplemente como un "sistema" de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra. de todos los objetos que se tocan entre sí. Tan pronto como termina el "toque", ya no es parte del sistema, por lo tanto, no hay fuerza, por lo tanto, no hay cambios en la velocidad para un observador en tierra.

Gracias por tu respuesta, tiene sentido para mí. Aunque la última parte en la que hablas de la autoexperimentación, creo que quisiste decir que lanzo la pelota mientras corro verticalmente hacia arriba y luego corro a una velocidad más alta que de ninguna manera interfiere con el observador en el suelo, ya que todavía vería que la pelota está teniendo la misma velocidad horizontal que tenía antes de lanzarlo.
Sin embargo, ¿la persona y la pelota no están en contacto a través del aire dentro del automóvil? Si el aire dentro del automóvil acelera con el automóvil, ¿no aceleraría eso también la pelota, aunque en menor medida?
@JoãoMendes Ese es un aspecto extremadamente insignificante, y supuse que la pregunta no pide factores tan menores.
@RaghavGupta Feria. +1

Si el automóvil acelera constantemente después de lanzar la pelota, entonces la pelota retendrá la velocidad horizontal que ganó en el momento en que fue lanzada (debido a N2L) y si el automóvil acelera,

  • la pelota se moverá hacia atrás con respecto al tipo en el auto,
  • y para el chico en el suelo, la velocidad será la misma que tenía cuando se lanzó la pelota hacia arriba, y la aceleración del automóvil no afectará sus observaciones con respecto a la pelota.

Corrígeme si estoy equivocado.

Sí, tiene sentido para mí ahora. El "contacto" es lo que se necesita para transferir toda esa información. Gracias.

Sí, tus predicciones son absolutamente correctas. El observador desde el suelo que ve la pelota lanzada hacia arriba en un automóvil vería que la velocidad de la pelota se mueve con ( 10 i ^ + 3 j ^ ) metro s y una persona en el auto lo verá como 3 j ^ metro s . Sí, si el automóvil se moviera a una velocidad uniforme, el observador aún lo estaría viendo como ( 10 i ^ + 3 j ^ ) metro s en la dirección x positiva. Además, la persona que lo ve en el marco del suelo ve la pelota como una parábola (proyectil), esto se debe a que tiene una velocidad horizontal y una velocidad vertical y la persona en el marco del automóvil ve como si la pelota fuera lanzada verticalmente hacia arriba (debido a la relativa movimiento) Si el automóvil había acelerado en la dirección horizontal x, afecta el movimiento horizontal pero nunca afecta el movimiento vertical, el movimiento horizontal y vertical son completamente independientes. Si la pelota fue lanzada horizontalmente, digamos en la misma dirección que el movimiento de Car con 5 metro s y la persona en el suelo lo vería moverse con ( 10 i ^ + 5 i ^ ) metro s , es decir 15 metro s . Si se lanza en ángulo, encuentre los componentes respectivos en el movimiento horizontal y vertical. Entonces, mientras resuelve problemas, use las ecuaciones cinemáticas de forma independiente en los movimientos horizontal y vertical y resuelva lo que se le pide. La aceleración del carro no afecta la velocidad de la pelota en la dirección horizontal. La pelota adquiere la velocidad del carro en el instante en que fue lanzada y después de eso, sin importar cuál fue el movimiento del carro, no afecta el movimiento de la pelota.

Pierdes el punto de mi pregunta, las dos respuestas anteriores han aclarado mi duda. "Si el automóvil hubiera acelerado en la dirección horizontal "x", afecta el movimiento horizontal pero nunca afecta el movimiento vertical" Realmente nunca pregunté sobre esto.
Espero que ahora quede claro. Por favor, hágamelo saber si tiene más dudas.