Marcos de referencia con Blimp the Dog

Feb 03 2023
Imagina que viajas dentro de una de las gotas de lluvia. ¿Qué verías mientras el Blimp the Dog corretea por la hierba?
Marcos de Referencia Diferentes observadores verán diferentes versiones del mismo evento. Digamos que estás en un extremo del parque y Blimp corre hacia ti.
Blimp el perro bajo la lluvia. ilustración del autor

Marcos de referencia

Diferentes observadores verán diferentes versiones del mismo evento.

Digamos que estás en un extremo del parque y Blimp corre hacia ti.

Foto de @Peanutthecorgi en Twitter

Una persona en el otro extremo vería a Blimp huir de ellos.

Foto de mukphotos de 123RF

Esto significa que usted y esta otra persona están en diferentes marcos de referencia .

Un marco de referencia es un sistema de coordenadas que se puede usar para determinar posiciones y velocidades en ese marco.

Marco de referencia inercial

Hay un nombre especial que damos a los marcos de referencia más comunes en nuestra vida diaria. Volviendo a ti parado en el parque, no estás acelerando en relación con el marco de referencia de la Tierra porque estás viajando a la misma velocidad y en la misma dirección. Así que estás viendo las cosas desde un marco de referencia inercial .

Marco de Referencia de la Lluvia

Podemos modelar la lluvia cayendo a una velocidad constante.

Así que el marco de referencia de la lluvia, llamémoslo R, es un marco inercial . Esto es importante porque tu marco de referencia en el parque , que podemos llamar S, también es inercial .

Ahora, usamos un principio que es uno de los pilares centrales de la mecánica clásica, la invariancia galileana , que establece:

Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.

Simplemente significa que puede describir con precisión el movimiento de Blimp utilizando el marco de referencia, R o S.

Velocidad del dirigible en R

En S , ves a Blimp corriendo hacia las gotas de lluvia y la lluvia cayendo hacia Blimp.

Pero si estuvieras dentro de una gota de lluvia, ese es tu marco de referencia R , verías a Blimp elevándose hacia ti , ¡ como un dirigible!

Pero también debemos recordar que Blimp también corre horizontalmente hacia la gota de lluvia.

Combinando los componentes de velocidad para Blimp,

Por lo tanto, desde el interior de una gota de lluvia, ¡tendríamos la impresión de que un dirigible está volando por el aire hacia nosotros!

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Espero que hayas disfrutado leyendo mi historia. Para ver más contenido de matemáticas y física, sigue a esta vaca de excentricidad cero .

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