Quadros de referência com Blimp the Dog

Feb 03 2023
Imagine que você está viajando dentro de uma das gotas de chuva. O que você veria quando o Dirigível, o Cachorro, corresse pela grama?
Quadros de referência Diferentes observadores verão diferentes versões do mesmo evento. Digamos que você esteja em uma extremidade do parque e o Blimp esteja correndo em sua direção.
Dirigir o Cachorro na chuva. ilustração do autor

Quadros de referência

Diferentes observadores verão diferentes versões do mesmo evento.

Digamos que você esteja em uma extremidade do parque e o Blimp esteja correndo em sua direção.

Foto por @Peanutthecorgi no Twitter

Uma pessoa do outro lado veria Blimp fugindo deles.

Foto por mukphotos de 123RF

Isso significa que você e essa outra pessoa estão em estruturas de referência diferentes .

Um quadro de referência é um sistema de coordenadas que pode ser usado para determinar posições e velocidades nesse quadro.

Quadro de referência inercial

Há um nome especial que damos aos quadros de referência mais comuns em nosso cotidiano. Voltando a você parado no parque, você não está acelerando em relação ao referencial da Terra porque está viajando na mesma velocidade e na mesma direção . Então você está vendo as coisas de um referencial inercial .

Quadro de Referência de Chuva

Podemos modelar a chuva caindo a uma velocidade constante.

Então o referencial da chuva, vamos chamá-lo de R, é um referencial inercial . Isso é importante porque seu referencial no parque , que podemos chamar de S, também é inercial .

Agora, utilizamos um princípio que é um dos pilares centrais da mecânica clássica, a invariância de Galileu , que afirma:

As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais.

Significa apenas que você pode descrever com precisão o movimento do dirigível usando qualquer quadro de referência, R ou S.

Velocidade do dirigível em R

Em S , você vê o Blimp correndo para as gotas de chuva e a chuva caindo em direção ao Blimp.

Mas se você estivesse dentro de uma gota de chuva, ou seja, seu referencial fosse R , você veria o dirigível subindo em sua direção , como um dirigível!

Mas também precisamos lembrar que o dirigível também está correndo horizontalmente em direção à gota de chuva.

Combinando os componentes de velocidade para Blimp,

Portanto, de dentro de uma gota de chuva, teríamos a impressão de que o dirigível está voando pelo ar em nossa direção!

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Espero que tenham gostado de ler minha história. Para ver mais conteúdo de matemática e física, siga esta vaca de excentricidade zero .

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