Si la Tierra está en movimiento constante, ¿por qué decimos que un objeto está en reposo?

Question

Tengo esta pregunta como deberes de la clase de física para mañana. Por favor, que alguien me ayude.

Si la Tierra gira y gira constantemente, ¿cómo podemos llamar a un objeto en estado de reposo?

Answer 1

"Estado de reposo" es un término relativo. Relativo significa - medido en comparación con las cosas que lo rodean.

Cuando te sientas en un tren y bebes a sorbos una taza de café, puedes hacerlo porque la taza está todavía en relación con usted aunque ambos os lancéis por el campo a 200 km/h.

Para la mayoría de los experimentos, los objetos pueden considerarse "en reposo" si no se mueven con respecto a las cosas que los rodean. Pero el "marco de referencia" (lo que se considera "inmóvil") sí importa.

Por ejemplo, si te sientas en un coche que acelera, puede que estés "en reposo" con respecto al coche, pero puedes sentir que una fuerza invisible te empuja hacia el asiento del coche. Del mismo modo, existen efectos medibles en la Tierra que se deben al hecho de que ésta gira alrededor de su eje (por ejemplo, la forma en que el aire gira alrededor de una región de baja presión es consecuencia de la rotación de la Tierra), e incluso efectos relacionados con el movimiento alrededor del Sol (incluidas las mareas).

Los físicos denominan "no inerciales" a los marcos de referencia en aceleración y rotación, y afirman que las observaciones en dichos marcos "dan lugar a fuerzas ficticias", es decir, si se piense en tu marco no inercial es estacionario, también piense en que una fuerza ha aparecido de la nada. Como la fuerza que te empuja al asiento del coche que acelera. O la "fuerza" que te hace derramar la bebida cuando el coche pasa por un bache (y tu "marco de referencia" se acelera de repente).

Pero para muchos experimentos "en el aula", podemos ignorar todas estas cosas. Gran parte de la física (y de la ciencia) consiste en saber qué se puede ignorar y cuándo se puede ignorar.

Answer 2

Girar alrededor del sol equivale a la caída libre alrededor del sol, por lo que la revolución le permite no "sentir" la gravedad del sol.

La rotación de la Tierra es algo que se puede medir: (i) una fuerza centrífuga que es una pequeña compensación sobre la gravedad, y (ii) provoca la fuerza de Coriolis. Ambos son efectos pequeños, por lo que a menudo pueden ignorarse en los experimentos de laboratorio.

Answer 3

"El reposo, en física, se refiere a un objeto que está inmóvil en relación con un determinado sistema de referencia u otro objeto". - Wikipedia (el subrayado es mío)

Mientras se está en la Tierra, el planeta suele tratarse como el marco de referencia por defecto. No es un marco de referencia perfecto, pero para muchos fines es suficiente. Desde no existe un marco de referencia absoluto Para nosotros, los terrícolas, el marco definido por la Tierra nos resulta familiar y, a menudo, fácil de utilizar. Siendo marco no inercial hay algunos fuerzas ficticias que puede ser necesario tener en cuenta, pero para muchos propósitos esas fuerzas son insignificantes y cuando no lo son tenemos métodos bien establecidos para tenerlas en cuenta.

Siempre que no se especifique un marco de referencia, normalmente se espera que se asuma un marco de referencia que coincida con los supuestos utilizados en ejercicios similares o en discusiones anteriores a los ejercicios. Los dos conjuntos de supuestos que he visto con más frecuencia son los siguientes

1. "Como en la Tierra", suponiendo que las fuerzas ficticias son despreciables, ignorando la curvatura de la superficie y la resistencia del aire, y suponiendo un campo gravitatorio constante, y

2. Un marco inercial abstracto sin gravedad ni atmósfera.

Ambos suelen limitarse a 2 dimensiones. Si no estás seguro, normalmente puedes pedir aclaraciones o dar varias respuestas para distintos encuadres.

Answer 4

Cuando estás en un vehículo en movimiento y ves árboles o edificios, ¿quién se está moviendo? ¿Te estás moviendo tú hacia delante o son los árboles y los edificios los que se mueven hacia atrás? Es contraintuitivo para los principiantes, pero ambos puntos de vista son absolutamente correctos.

Sólo podemos describir el movimiento de un objeto a partir de un sistema de referencia. Un marco de referencia es una configuración específica desde la que se puede observar/describir el sistema. La Tierra se mueve, pero los objetos que hay sobre ella también se mueven, y por tanto con respeto a la Tierra, los objetos están en reposo. (Es decir, se mueven con la misma velocidad que la Tierra.) (Por ejemplo, un objeto que está inmóvil con respecto a ti no lo está cuando lo observa alguien que se mueve a tu lado).

La velocidad relativa de un objeto respecto a ti determina si está o no en reposo respecto a ti. Si hay dos objetos $A$ y $B$ (con velocidades $V_A,V_B$ ), la velocidad relativa de $A$ con respecto a $B$ es $$V_B-V_A$$

Es cero si $A$ y $B$ están en reposo una respecto de la otra.

Answer 5

Para resolver muchos problemas de física hay que elegir un marco de referencia. Mientras todas tus formulaciones se hagan desde un marco de referencia concreto, por ejemplo la energía de los objetos, las leyes funcionarán. Como también te desplazas con el objeto (ya que la Tierra gira), es más fácil decir que estás en reposo. Si viajas a velocidad constante con respecto a algo que está en reposo, la física funcionará si consideras que estás en reposo y que la otra cosa viaja a velocidad constante.