Hace unos días mi hermano me mandó un email con una duda física que le había surgido a partir leer un libro que Altair conoce muy bien y del que espero que algún día haga alguna referencia: Cita con Rama.
¿Qué pasaría si a una persona que está en el polo la teletransportamos automáticamente al ecuador, con el consiguiente cambio del movimiento de la tierra que pisa? ¿Saldría despedida como cuando tiras algo a un objeto en movimiento circular (por ejemplo, una rueda de una bici) debido a la fuerza centrífuga (que según tengo entendido es una fuerza ficticia y no es más que inercia)? ¿O se debería a otro efecto? Quizás la persona se quedara parada por su inercia y se vería arrastrada hacia el oeste (ya que la tierra gira hacia el este en su movimiento, creo recordar) "comiéndose" a altas velocidades toda montaña, árbol o Justin Bieber que le pongas delante. También hago mi duda extensible al hecho contrario, es decir, teletransportar a una persona del ecuador (y por ende con la inercia propia por la velocidad que lleva el planeta en esa franja) directamente a un polo, donde no hay movimiento.Obviamente aplicaría ceteris paribus y dejaría otras variables (como la velocidad de la Tierra en sí al desplazarse a través del espacio) iguales o incluso despreciables para la duda (si esto fuera posible).
El caso es que me ha parecido una de esas dudas que discutimos en el sótano de mi facultad los fisikillos que solemos andar por ahí y he pensado, pues bueno, ¡convirtamos el sótano en un rincón durante un tiempo! Y qué mejor rincón que este :)
Aquí os dejo la duda ¿Alguna propuesta?
Como sabemos, la Tierra gira sobre sí misma en un movimiento de rotación. Esto hace, si no estoy equivocado, que alcance una velocidad más alta en el ecuador que en los polos, por donde pasaría el eje de rotación y en el cual el movimiento sería nulo. No recuerdo cuál es la velocidad a la que se mueve en el ecuador y no lo encuentro en internet, si bien creo que es un dato que no es muy desconocido. Mi duda es la siguiente:
He estado buscando un video que vi en una ocasión en el que explicaban un caso muy parecido: el del coche fantástico bajando del camión en marcha.
ResponderEliminarEl parecido está en las cubiertas de las ruedas. Las ruedas llevan una velocidad muy pequeña respecto al suelo del camión mientras el coche está bajando, pero cuando toca el asfalto de la carretera, tienen que adaptarse casi instantáneamente a la velocidad que llevaba el camión respecto a la carretera. Si esta diferencia de velocidad es muy grande, puede incluso destrozar las gomas.
El problema en cuestión es la fatiga del material. Sometes al material (en mi caso al de mi coche ;) y en el tuyo a la persona que se puede teletransportar) a un cambio de velocidad bestial durante un período muy breve de tiempo (lo que podríamos llamar un diferencial de tiempo) lo que provoca una aceleración infinita en cuanto toca el asfalto.
Si en el caso que planteas es el mismo que el del coche fantástico (cosa que no tengo muy clara :p) es justamente eso lo que le pasaría. Además la diferencia de velocidad polo-ecuador es mucho mayor que la del coche ;)
¡Bueno! a parte de que si la persona está de pie en el polo, debería estar tumbada en el ecuador, y que una vez teletransportada al ecuador debes tener en cuenta que antes de llegar, el sitio que ocupará lo ocupaba aire... y tendrá que desplazarlo (eso no se qué consecuencias podría tener xD)
En definitiva, mi opinión es que moriría. :)
Explotaría cual rueda del coche fantástico, ¿no? jaja.
ResponderEliminarEso me ha hecho recordar otro efecto que posiblemente sea más familiar y venga más al caso: recientemente estuve en el aeropuerto de Madrid y observé que usando una de esas pasarelas deslizantes de los pasillos para que la gente vaya más rápido se puede apreciar el cambio movimiento del suelo hasta el punto de que hay una leve pérdida de equilibrio al cambiar de suelo e incluso son necesarias unas décimas de segundo para acostumbrarse a la sensación de andar sobre la cinta. Creo que el efecto es similar al que propongo, si bien con mucha diferencia ya que hablamos de poca velocidad y tal, y no de los aproximadamente 1.600km/h que leí ayer en Cita con Rama que alcanza la tierra en el ecuador debido a la rotación.
Por cierto, el propio Miguel sabe que me surgió otra duda al respecto, a saber, ¿por qué la gente anda siempre si la pasarela deslizante es horizontal y raramente lo hace si esta está puesta en cuesta, ya sea hacia arriba o hacia abajo? Creo que es algo de costumbre, pero me llamó la atención.
Bueno bueno,
ResponderEliminarllevaba un tiempo sin ponerme en la piel de Altair...pero como se me cita por aquí, aquí aparezco!!
Curiosas las dudas fisiquillas de Íñigo. Y leyendo lo del Coche Fantástico, si os vale os pongo un ejemplo que he vivido en mis propias carnes.
Algunos sabéis que he sido ciclista (ahora ya sólo monto en bici, aunque mi cabeza y mi corazón siguen creyendo que soy ciclista, mis piernas, que son más realistas, me lo recuerdan crudamente en los repechos). Antes, cuando entrenaba en los rodillos clásicos (los días de lluvia, porque eso es una tortura en toda regla)...¿cómo? ¿qué no sabéis que son unos rodillos clásicos? Son tres rulos sobre los que se situa la bici de forma que la rueda delantera se apoya sobre un rulo, y la trasera sobre los otros dos, de tal modo que al dar pedales, los rulos están conectados por un cable o cinta y simula el efecto de rodar (como las cintas estáticas de correr a pie de los gimnasios...pero en bici). La sensación que se obtiene, y el nivel de esfuerzo, es muy real, como el de rodar por carreterra...pero hay un peligro, la bici se mantiene de pie mientras des pedales, y ademas a la velocidad real que tú le impulses..si te pones a 30km/h, las ruedas giran realmente a esa velocidad...y si te sales de los rulos (creedme, no es muy difícil salirse cuando se tiene poca experiencia), la hostiaca que te metes es como si fueras a 30km/h, porque las ruedas al contacto con el suelo, que está quieto, pegan un brico del que acabas dandónte un buen leñazo.
Ahí va un video de como funciona el artefacto torturador:
http://www.youtube.com/watch?v=yN1plAECsfI
Oh my god, que paranoya los rodillos esos, nunca había pensado que eso existiera (como mucho montarte con bici y todo en una cinta de correr :P). Creí que con la bici estática se solventaría el problema.
ResponderEliminarEl motivo de usar rodillos en lugar de una bici estática es que entrenas con tu propia bici, y cuando te dedicas a ello, estás tan adaptado a tu máquina, con las medidas al milímetro, que entrenar en otra montura con otras medidas, aparte de la posibilidad de lesión, da mucho dolor por la aplicación de fuerzas al estar los músculos muy acostumbrados a una postura concreta.
ResponderEliminarEn lugar de los rodillos clásicos, hay otros más modernos que evitan las caídas, aprisionan la rueda trasera dejando la delantera únicamente como apoyo.
Ejemplo: http://www.youtube.com/watch?v=G4iYlmoI1Q4&feature=related
Sin embargo, estos rodillos plantean otro par de problemas: primero, que la bici queda fija del todo privándola de todo movimiento y eso se traduce en dolor muscular adicional ya que el "baile" o bamboleo de la bici al rodar, ya sea en carretera o en rodillo de tres rulos clásico, queda neutralizado y el cuerpo se resiente muchísimo de esa posición fija constante (aunque te levantes de vez en cuando de pie sobre los pedales, el "dolor" adicional al esfuerzo no desaparece). El segundo problema es que la bici, al estar fija, se somete a una torsión brutal en el ejercicio de dar pedales, que en carretera o en el rodillo clásico no existe porque flexan sus materiales libremente. Esto último acorta mucho la vida de los cuadros metálicos (ya sean de aluminio, titanio, o de acero -en desuso-) o puede llegar a presentar fisusas en los construidos de carbono, a largo plazo, se entiende, por fatiga mecánica del material.
Hay una marca que ha inventado un sistema fijo con movimiento lateral de la bici...
http://www.youtube.com/watch?v=n0FIHxsTFg4&feature=BFa&list=PL04639CB0E3357E00&lf=results_video
...pero no me da confianza, seguro que a la larga ese bamboleo termina por cascar el soporte.
Una vez más desde lo que plantea Liumeg, o Íñigo en este caso, el tema se va por las ramas...y yo me voy a dar una vueltecita en bici en cuanto termine la etapa de la Vuelta a España en tv ¿quién se anima?
Empieza el tema con una cuestión de inercia...y deriva en biomecánica y física de materiales XD
ResponderEliminarDe nuevo esto recobra vida de forma totalmente ajena a mí. Me encanta :)
ResponderEliminarPor cierto, esto me ha recordado un efecto curioso. Si estás en un tren y tiras una lata (o lo que sea) por la ventana y lo sigues con la mirada, veréis que hace algo muy extraño (pero lógico). La lata se aleja mientras cae, pero cuando choca con el suelo sale "despedida" hacia atrás. Está guay porque es como si el suelo le hubiera dado una patada en sentido contrario al de la velocidad del tren.
Respecto a lo del coche fantástico, es curioso porque hace unos años, un chaval de la facultad (Álvaro) y yo nos hicimos una pregunta equivalente pero con efectos posiblemente peores. La cosa era: si el coche iba a (por ejemplo) 50km/h cuando se subía al camión, ¿frenaba 50k/h en 3 metros? (los que midiera el camión de largo)
Jajaja, para empezar un coche mide algo más de 3m, unos 4m, y el coche fantástico imagino que más, así que no cabría. Sin embargo creo que el coche no tiene que frenar esos 50km/h, ¿no? sino solamente la diferencia entre la velocidad que lleva (50km/h) y la que lleve el camión. Evidentemente el camión llevaría una velocidad similar aunque ligeramente superior al del coche, más que nada para que, como dices, el coche pueda frenar y no le de una sorpresita al conductor del camión.
ResponderEliminarDe todas maneras me surgen dudas por lo mismo: el momento en el que el coche se pone sobre el camión, que es una superficie que va a distinta velocidad.
Esto también me recuerda a un pensamiento que tuve una vez en el coche yendo por autopista. Vi una mosca volando por el coche y pensé ¡dios mío, esa mosca esta volando a 120km/h para mantenerse dentro del coche! Evidentemente el pensamiento, aunque gracioso, no era verdad, pues la mosca ya se mantiene en una masa de aire que va a esa velocidad. En fin, es un tema rayante este de las velocidades al ir en otras superficies de diferente velocidad.
Illo, no os comáis más la cabeza con lo del camión y el coche, era sólo un ejemplo de la idea principal del post.
ResponderEliminarLa clave está en la fatiga de los materiales, en que tenga una aceleración (ya sea positiva o negativa) ∞ durante un período muy pequeño de tiempo. Eso DESTRUYE cosas.
Ahora que lo pienso, es la misma situación que se da en un impacto: algo que viaja a una velocidad v choca con algo que por viaja a otra velocidad v'≠ v (por comodidad podría estar quieto). En el instante en el que entran en contacto, tienen que igualar sus velocidades, con lo que sufren una aceleración durante un (muy) breve perído de tiempo. Esa aceleración puede ser considerada como infinita siempre que la frenada sea brusca (precisamente es brusca porque se da un diferencial de tiempo). Un ejemplo sería un puñetazo contra un cojín o similar (jóvenes, no intentéis esto en casa sin la supervisión de un anciano)
Ojalá encontrase el video ese en el que se hablaba de la fatiga de las ruedas y de los problemas que tuvieron durante los rodajes de las escenas en las que baja/sube el coche al camión... Tenían que hacerlo muy lentamente para que no muriesen las gomas de las ruedas.
P.D.: ¡Eh Liumeg!, fatal eso de tirar basura desde un tren... HORRIBLE.