Pon tu pregunta de ciencia acá

[JoseAntonio1]

Creo que le faltan algunos datos al planteamiento del problema del cohete, pero vamos con mi elocubración.

Suponemos que el cohete es lanzado completamente sobre su vertical, no existe viento y debemos de suponer que durante su trayectoria sigue la inercia del movimiento rotatorio de la tierra. ¡Ah! el punto de referencia debe ser la tierra, fuera de ella el cohete sí tendría movimiento horizontal.

El cohete al ser lanzado completamente vertical, su trayectoria no posee ningún componente sobre el eje de las x's o de las z's, esto indicaría que el punto de retorno sería el mismo. Debo aclarar que la velocidad angular no depende de la distancia del objeto al centro de la tierra, puesto que se sigue recorriendo la misma cantidad de grados por segundo, lo que cambia es su velocidad tangencial o lineal. Así que si asumimos que durante toda su trayectoria, el cohete sigue con la inercia de la rotación terrestre y el punto de referencia es la tierra, Δx y Δz=0.

Pero... tengo una duda, la inercia que lleva el cohete sobre el eje de las x's, se debe tomar como velocidad angular o tangencial. Como dije, velocidad angular no cambia por la distancia existente entre el centro de la tierra y la distancia donde se encuentra el objeto, pero SI cambia su velocidad tangencial. Es decir, entre más vaya subiendo el cohete, más elevada debe de ser su velocidad tangencial para seguir manteniendo constante su velocidad angular. ¿Podrá lograrlo a 30 Km de distancia? ¿No lo logrará y se irá quedando un poco atrás?

Si tomo un papalote o cometa y comienzo a dar vueltas sobre mi eje y el papalote lleva una cuerda de medio metro, su velocidad tangencial es casi igual a la velocidad tangencial de mi mano que lo sostiene, pero si la cuerda es de 10 Km, la velocidad tangencial del papalote para seguir al ritmo de mi velocidad angular, debe ser gigantesca.

Ahora, y por esta razón digo que falta algo en el planteamiento del problema. Recordé algo que se llama fuerza de coriolis, que nos dice que un fluido como el aire, en el hemisferio norte, deberá de dar vueltas a la derecha, no así en el sur, que sería a la izquierda. (o puede ser al revés, pero me dió flojera buscarlo). La pregunta aquí sería: ¿En qué parte de la tierra estamos lanzando el cohete? Si es en el Ecuador, no existe ningún efecto coriolis, si es sobre el mero eje de la tierra, me parece que tampoco habría ninguno efecto sobre el desplazamiento de este artefacto sobre los ejes x, z.

Incluso, el planteamiento que hago sobre las velocidades tangenciales y angulares no tendrían efecto -y por lo tanto ninguna duda- si se dispara el cohete desde el mismo eje terrestre.

Así que... ¿desde donde disparamos el cohete?

Parzival, te refiero a la respuesta que le doy a Schirfrichter pero te la pongo diferente.

Tienes una pelota de plomo sobre la tierra. La pelota se mueve a la misma velocidad angular que la Tierra en ese momento. Luego vienes y la colocas en la cima de un árbol imaginario que tiene 30KM de altura. La velocidad angular seguira siendo igual porque la pelota sigue conectada con la Tierra atreves de un sistema rígido que es el árbol y la perdida en fuerza gravitacional al estar alejado de la Tierra no va a afectar por eso su velocidad angular. Pero si ahora disparas la pelota de la Tierra hacia el cielo con un cañon en forma vertical, cuando la pelota alcance 30KM de altura en ese instante que ya no está conectada con la Tierra, su pérdida de fuerza gravitacional se vuelve efectiva y tendrá por consiguiente una menor velocidad angular.

la formula de Velocidad angular= Fuerza gravitacional (que disminuye con la distancia de la Tierra) dividido por el radio de rotación(que aumenta con la altura)

El cohete va a caer al Oeste del punto de partida y no muy retirado.

[Scharfrichter]

Si recuerdan la física del colegio, la velocidad del movimiento angular depende de dos cosas: La fuerza gravitacional y el radio(que en este caso sería la distancia del cohete al centro de la Tierra, que gira Oeste a Este).

Entonces la formula de Velocidad angular= Fuerza gravitacional (que disminuye con la diatancia de la Tierra) dividido por el radio de rotación(que aumenta con la altura)

w(velocidad angular)= F(fuerza gravitacional dividido por r(radio de rotacion)

Claro que a distancias pequeñas de la superficie terrestre no se notará cambio significativo, pero a 30 KM de distancia apuesto que la velocidad angular disminuirá en el cohete lo suficiente como para caer un poco al Oeste del punto de partida.

JoseAntonio1, permíteme decirte que estás mal; esa fórmula es INCORRECTA.

He aquí las correctas:

La velocidad angular (ω) es el arco recorrido (θ), expresado en radianes por unidad de tiempo.

Por norma general, se calcula puntualmente mediante los límites en cada uno de los instantes. La velocidad angular en el instante (t0) es:



En el movimiento circular uniforme y el movimiento circular uniformemente acelerado existen fórmulas que generalizan la velocidad angular.

La velocidad angular se expresa en radianes/segundos (rad/s) o también en mecánica suele expresarse en revoluciones por minuto (r.p.m.).

En el movimiento circular uniforme, la velocidad angular se puede calcular a partir del período o la frecuencia, ya que el período y la frecuencia son constantes.



La velocidad angular es constante.

La velocidad angular en el movimiento circular uniformemente acelerado aumenta o disminuye linealmente cuando pasa una unidad del tiempo. Por lo tanto, podemos calcular la velocidad angular en el instante t como:



El sentido de la aceleración angular α puede ser contrario al de la velocidad angular ω. Si la aceleración angular fuese negativa, sería un caso de movimiento circular uniformemente retardado.
Por lo que la velocidad angular no depende de la intensidad gravitacional. Tal como vengo diciéndote desde algunos post atrás.

[Zampabol]

Creo que le faltan algunos datos al planteamiento del problema del cohete, pero vamos con mi elocubración.

Suponemos que el cohete es lanzado completamente sobre su vertical, no existe viento y debemos de suponer que durante su trayectoria sigue la inercia del movimiento rotatorio de la tierra. ¡Ah! el punto de referencia debe ser la tierra, fuera de ella el cohete sí tendría movimiento horizontal.

El cohete al ser lanzado completamente vertical, su trayectoria no posee ningún componente sobre el eje de las x's o de las z's, esto indicaría que el punto de retorno sería el mismo. Debo aclarar que la velocidad angular no depende de la distancia del objeto al centro de la tierra, puesto que se sigue recorriendo la misma cantidad de grados por segundo, lo que cambia es su velocidad tangencial o lineal. Así que si asumimos que durante toda su trayectoria, el cohete sigue con la inercia de la rotación terrestre y el punto de referencia es la tierra, Δx y Δz=0.

Pero... tengo una duda, la inercia que lleva el cohete sobre el eje de las x's, se debe tomar como velocidad angular o tangencial. Como dije, velocidad angular no cambia por la distancia existente entre el centro de la tierra y la distancia donde se encuentra el objeto, pero SI cambia su velocidad tangencial. Es decir, entre más vaya subiendo el cohete, más elevada debe de ser su velocidad tangencial para seguir manteniendo constante su velocidad angular. ¿Podrá lograrlo a 30 Km de distancia? ¿No lo logrará y se irá quedando un poco atrás?

Si tomo un papalote o cometa y comienzo a dar vueltas sobre mi eje y el papalote lleva una cuerda de medio metro, su velocidad tangencial es casi igual a la velocidad tangencial de mi mano que lo sostiene, pero si la cuerda es de 10 Km, la velocidad tangencial del papalote para seguir al ritmo de mi velocidad angular, debe ser gigantesca.

Ahora, y por esta razón digo que falta algo en el planteamiento del problema. Recordé algo que se llama fuerza de coriolis, que nos dice que un fluido como el aire, en el hemisferio norte, deberá de dar vueltas a la derecha, no así en el sur, que sería a la izquierda. (o puede ser al revés, pero me dió flojera buscarlo). La pregunta aquí sería: ¿En qué parte de la tierra estamos lanzando el cohete? Si es en el Ecuador, no existe ningún efecto coriolis, si es sobre el mero eje de la tierra, me parece que tampoco habría ninguno efecto sobre el desplazamiento de este artefacto sobre los ejes x, z.

Incluso, el planteamiento que hago sobre las velocidades tangenciales y angulares no tendrían efecto -y por lo tanto ninguna duda- si se dispara el cohete desde el mismo eje terrestre.

Así que... ¿desde donde disparamos el cohete?

Tienes toda la razón y entono el MEA CULPA. Di por supuesto que el cohete salía desde mi casa que está en el hemisferio norte y no todos tenían por qué haber supuesto eso.

Se podría complicar la pregunta con los cuatro supuestos

1º- Lanzado desde el hemisferio norte
2º- Lanzado desde el hemisferio sur
3º- Lanzado desde el ecuador
4º- Lanzado desde el Polo.

Pero para no complicar demasiado las cosas, SUPONGAMOS QUE ES LANZADO DESDE EL HEMISFERIO NORTE A LA ALTURA DE ESPAÑA (hay que hacer patria siempre)

[Scharfrichter]

Tienes toda la razón y entono el MEA CULPA. Di por supuesto que el cohete salía desde mi casa que está en el hemisferio norte y no todos tenían por qué haber supuesto eso.

Se podría complicar la pregunta con los cuatro supuestos

1º- Lanzado desde el hemisferio norte
2º- Lanzado desde el hemisferio sur
3º- Lanzado desde el ecuador
4º- Lanzado desde el Polo.

Pero para no complicar demasiado las cosas, SUPONGAMOS QUE ES LANZADO DESDE EL HEMISFERIO NORTE A LA ALTURA DE ESPAÑA (hay que hacer patria siempre)

Ok, pero yo sigo en lo mismo, el ángulo de lanzamiento sigue siendo 0°, por lo que se desplaza longitudinalmente pero vuelve al mismo punto, Si un misil fuera lanzado desde Madrid hacia un blanco en Estocolmo, tendríamos que corregir muchas cosas para atinar, no basta con apuntar. Para empezar, Estocolmo (59°N) se encuentra al norte de Madrid (40°N), por lo que su superficie gira más lento. Al lanzar el misil, la velocidad angular será menor a los 1,670Km/h del ecuador (no recuerdo cuánto, pero es menor), y viajará hacia un blanco en un paralelo que gira aún a menor velocidad (59°N). Siendo así, el misil irá aventajando puntos según avance en sentido norte, ya que posee una velocidad angular mayor a donde se encuentra su blanco, por lo que impactará a la DERECHA de donde, sin correcciones, habíamos estimado. Por el contrario, si el misil es lanzado desde Buenos Aires hacia Quito, impactará a la IZQUIERDA de nuestro blanco pronosticado. EFECTO CORIOLIS

Repito, Este cohete se desplaza LONGITUDINALMENTE (dada su elevación y la inclinación de Madrid), pero el punto de destino es exactamente el mismo que de donde despegó, no hay variación en la velocidad de rotación (angular), por lo que debe regresar al mismo punto.

[EsquizOfelia]

Me gustó el aporte de Parzival. Creo que va bien encaminado.

[Scharfrichter]

Me gustó el aporte de Parzival. Creo que va bien encaminado.

Yo ya me hice bolas para explicar, pero estoy seguro que estoy bien.

Sería mucho más fácil con una maqueta...

[Scharfrichter]

Me gustó el aporte de Parzival. Creo que va bien encaminado.

A ver si con una analogía...

Supongamos que tenemos dos coches, uno A viajando a 100km/h, y otro B a 50km/h. Si decido aventar una bujía desde el auto A hacia el auto B, la velocidad que le imprime la inercia es de 100km/h, por lo que va a impactar a la DERCHA del auto B (aventajándolo). Luego, si desde el auto B arrojo una bujía hacia el auto A, la velocidad que le otorga la inercia es de apenas 50km/h, por lo que va a impactar a la IZQUIERDA del auto A, pues sufre de un "retraso". Es un ejemplo burdo para explicar el efecto Coriolis.

Ahora, si amarro con una liga larga la bujía a mi mano, y la lanzo desde el auto A (100km/h), igualmente impactará a la DERECHA del auto B (50km/h), pero regresará a mi mano, pues yo sigo moviéndome a una velocidad de 100km/h. Para el caso del cohete, la gravedad actuaría como la "liga", y el punto de despegue como mi mano. Así mismo, el auto A sería el paralelo moviendose a > velocidad, y el auto B sería el paralelo moviéndse a < velocidad.

[JoseAntonio1]

JoseAntonio1, permíteme decirte que estás mal; esa fórmula es INCORRECTA.

He aquí las correctas:

La velocidad angular (ω) es el arco recorrido (θ), expresado en radianes por unidad de tiempo.

Por norma general, se calcula puntualmente mediante los límites en cada uno de los instantes. La velocidad angular en el instante (t0) es:



En el movimiento circular uniforme y el movimiento circular uniformemente acelerado existen fórmulas que generalizan la velocidad angular.

La velocidad angular se expresa en radianes/segundos (rad/s) o también en mecánica suele expresarse en revoluciones por minuto (r.p.m.).

En el movimiento circular uniforme, la velocidad angular se puede calcular a partir del período o la frecuencia, ya que el período y la frecuencia son constantes.




La velocidad angular es constante.

La velocidad angular en el movimiento circular uniformemente acelerado aumenta o disminuye linealmente cuando pasa una unidad del tiempo. Por lo tanto, podemos calcular la velocidad angular en el instante t como:



El sentido de la aceleración angular α puede ser contrario al de la velocidad angular ω. Si la aceleración angular fuese negativa, sería un caso de movimiento circular uniformemente retardado.
Por lo que la velocidad angular no depende de la intensidad gravitacional. Tal como vengo diciéndote desde algunos post atrás.

Intentaba dar con la solucion con mi simple formula del colegio. Pero mis conocimientos no van mas alla de lo expresado anteriorment como para contradecirte categoricamente. Esperemos la respuesta. A lo mejor es como dicen tus formulas que conoces.

PS. Si el cohete lo lanza Zampabol del jardin de su casa en Sevilla le consejo que su casa no este hubicada al oeste del punto de lanzamiento pues el cohete le caera en el techo.

[Scharfrichter]

Intentaba dar con la solucion con mi simple formula del colegio. Pero mis conocimientos no van mas alla de lo expresado anteriorment como para contradecirte categoricamente. Esperemos la respuesta. A lo mejor es como dicen tus formulas que conoces.

PS. Si el cohete lo lanza Zampabol del jardin de su casa en Sevilla le consejo que su casa no este hubicada al oeste del punto de lanzamiento pues el cohete le caera en el techo.

Zampabol vive en España; de desviarse el cohete, se desviaría al ESTE. Pero como es buen muchacho y lo va a lanzar exactamente con 0° de inclinación, no tendrá mayor problema.

[intelectito]

¡Un momento! Yo digo que vuelve al mismo lugar pero no sé por qué. Hice unos cálculos incluso teniendo en cuenta la gravedad de la luna y el resultado final me sale cero. :biggrin:
Sin bromas, tengo muchas dudas, creo que será mejor esperar a la explicación de Zampa. Saludos.

..tu duda se aclararía si piensas porqué si sacas el mantel de la mesa a cierta velocidad, los vasos ni se mueven ... para empezar ...