Mosca en coche.

Si una mosca dentro de un coche que está en movimiento se mantiene en el mismo sitio volando en el aire, ¿por qué no se estrella con el cristal trasero?
Y si el coche frenara de golpe, ¿no debería estrellarse con el cristal delantero?
Respuesta
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Te respondo con otra pregunta: ¿Cuando estás de pie en un autobús sin sujetarte a la barra de seguridad, ¿por qué no te vas hacia el fondo del autobús? Porque estás en un sistema de referencia en movimiento, lo que hace que tú también lleves su velocidad, aunque no lleves, además, velocidad relativa respecto a ese sistema. Cuando estamos parados en la calle, ¿nos movemos? Depende. No respecto de otra persona que también esté parada, pero sí respecto de alguien que nos mire desde fuera del planeta Tierra, porque el sistema en el que estamos (la Tierra) está en movimiento y nos comunica este movimiento.
Pero, si el autobús frena, ¿no tenderás a irte hacia delante? Sí, porque desaparece la velocidad que lleva nuestro sistema, pero la que nuestro sistema nos comunicaba a nosotros seguirá estando presente.
Claro, si una persona está dentro de un autobús, sí adquirirá la misma velocidad que el sistema en el que se halle. Pero una mosca que está en el aire no se encuentra en contacto físico con el coche o autobús, por eso te había puesto el ejemplo de una mosca.
Si el insecto está posado sobre el asiento (por poner un ejemplo), sí adquirirá la misma velocidad que el sistema, pero ¿y si no lo está?
Saludos.
Entiendo.
Cuando la mosca se mantiene en vuelo dentro de un coche que está en marcha, se velocidad total está compuesta realmente por dos velocidades, que son la que la propia mosca se proporciona con su aleteo y la que le proporciona el sistema en el que está. Si la mosca quiere permanecer en un punto, se proporcionará a sí misma la velocidad necesaria para flotar, teniendo en cuenta la velocidad que ya le comunica el sistema.
Por eso al frenar, como la mosca no espera el frenazo, la velocidad que tendrá será superior a la necesaria, y se estrellará contra el cristal.
Es comparable al ejemplo del autobús que te pinía antes, pero vamos a completarlo. Imagina que evas en un autobues, con una pelota en la mano. En un momento determinado, lanzas la pelota al aire (si el lanzamiento es muy alto no servirá, por el rozamiento con el aire). ¿A qué la pelota vuelve a caer en tu mano y no se queda atrás?
Exacto, es como si das un salto hacia arriba dentro de un autobús, caerás en el mismo sitio a pesar de que el autobús se encuentra en movimiento.
Según lo que comentas, creo entender que ello se produce ya que al entrar un cuerpo dentro de un sistema, adquiere la misma velocidad que dicho sistema. Pero, ¿a qué se debe este efecto?
Tampoco comprendo muy bien cuándo podemos hablar de que nos hallamos en el interior de un sistema, porque por ejemplo, si estás desplazándote encima de un patinete (esos que son una tabla con 4 ruedas) y das un salto, caerás en el punto en el que has dado el salto y el patinete continuará desplazándose un poco más.
Sin embargo, esto no sucede así en otros casos como el que comentamos de un autobús, ya que si el mismo salto lo das dentro del autobús, caerás en el mismo sitio del autobús pero no en el mismo sitio en el que diste el salto. ¿Cómo podemos distinguir los diferentes casos?
Vamos por partes.
El efecto se debe a que todo lo que está dentro de un sistema tiene, como mínimo, la misma velocidad que el sistema, pero esto solo es así si ese sistema se mueve a velocidad constante. No lo es si el sistema está acelerando, o mientras acelera. Date cuenta de la tendencia que tenemos al arrancar o al frenar un vehículo, pero que no la tenemos cuando el vehículo ya está en marcha a velocidad constante. Esto lo rige la teoría de la relatividad especial de Einstein, y es aplicable como te digo a sistemas inerciales (que están en reposo o se desplazan a velocidad constante).
¿Cuándo nos hayamos dentro de un sistema? Siempre. La dificultad radica en saber dentro de qué sistema estamos. Un sistema es un punto o conjunto de puntos respecto a que nos comparamos para saber si estamos en movimiento o en reposo. ¿Has volado alguna vez? Imagina que te despiertas en un avión que tiene todas las ventanillas tapadas. ¿Cómo puedes saber si el avión está en vuelo a velocidad constante o está parado (en ausencia de turbulencias y demás, claro). No puedes. Para saberlo, debes compararlo con algo, por ejemplo, mirando a través de una ventanilla y viendo si nuestro entorno está estático o se mueve. Siempre estamos en un sistema de referencia.
En cuanto al tema del monopatín, no puedo estar de acuerdo. Si al saltar sobre un monopatín no cayeras en el mismo punto de la tabla sobre el que diste el salto (como al hacerlo en el interior de un tren) sería imposible hacer piruetas sobre un monopatín, y puedes ver en cualquier sitio los saltos de dan los skaters cayendo de nuevo sobre su tabla, y no sobre el suelo.
Tienes razón, no he puesto un buen ejemplo. Trataré de explicarme con otro:
Si una mosca está dentro de un autocar volando, poseerá su velocidad de vuelo más la que posea el autobús en movimiento constante.
Si ese autobús no tuviera paredes ni techo, es decir, fuera una tabla (de ahí el ejemplo anterior) y la mosca estuviera volando encima de esa tabla que se halla en movimiento constante, la mosca tan sólo poseería su velocidad de vuelo, y no la de la tabla (como sí sucedía cuando el sistema estaba cerrado), por tanto, podríamos decir que no se encuentra dentro de ese sistema del movimiento de la tabla.
Pero el que nos encontremos dentro de un sistema u otro no puede depender de si es cerrado o abierto, ya que nosotros nos encontramos en el sistema terrestre y no hay paredes ni techo en ella.
Entonces, ¿de qué depende que nos hallemos en el interior de un sistema o no?
Saludos.
Depende de que durante el movimiento de ese sistema estemos en contacto con él o no (y si el sistema es cerrado, como un coche, el aire contenido en el siustema forma parte de éste), independientemente de que después, en algún momento determinado (por ejemplo durante un salto) dejemos de estarlo.

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