Question

1. Describe la trayectoria que percibirá un observador de cada uno de los siguientes movimientos situados en el marco de referencia dado.a. La caída de una bomba de un avión situado:1. en el avión 2. en el suelob. El desplazamiento de un gusano que se arrastra hacia el exterior de un disco fonográfico en dirección radial.1. en el centro del disco 2. encima del disco 3. en el punto de llegadac. La caída de una piedra:1. en el suelo 2. cayendo.d. Un nadador que atraviesa un río.1. en una barca que se deja llevar de la corriente 2. en tierra

Answer 1

a. La caída de una bomba de un avión situado:

1. en el avión

Toma en cuenta que al soltar la bomba la misma seguirá con la misma velocidad horizontal del avión (suponiendo que el avión se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme).

Por tanto, el observador dentro del avión verá que la boma siempre está debajo de él, con un movimiento acelerado hacia abajo.

Es decir, la trayectoria que ve es rectilínea, hacia abajo, incrementándo la velocidad con aceleración igual a g (gravedad).

2. en el suelo.

El observador en el suelo verá una trayectoria parabólica: la bomba se irá alejando cada vez más horizontalmente, con velocidad uniforme, y la caída es acelerada (con aceleración igual a g).

b. El desplazamiento de un gusano que se arrastra hacia el exterior de un disco fonográfico en dirección radial.

1. en el centro del disco

El observador en el centro girará con velocidad angular igual a la del gusano, por lo tanto lo verá desplazándose en línea recta, alejándose de él con velocidad constante.

2. encima del disco

Al ver el gusano encima del disco, el observador verá un movimiento que combina el desplazamiento circular y el desplazamiento lineal: verá una espiral que va creciendo a medida que transcurre el tiempo, ya que cada vez la vuelta es más larga.

3. en el punto de llegada

El observador verá una trayectoria de tirabuzón en la que el gusano va de izquierda a derecha, luego de deracha a izquierda, y siempre acercándose a él (puedes imaginarlo como un resorte).

c. La caída de una piedra:

1. en el suelo

El observador en el suelo verá una caída vertical (trayectoria recta uniformemente acelerada).

2. cayendo.

El observador caerá junto a la piedra y desde su punto de vista la piedra está inmóvil.

d. Un nadador que atraviesa un río.

1. en una barca que se deja llevar de la corriente

La barca y el río tendrán una componente de velocidad, que es la velocidad de la corriente, igual. Pero el nadador, tendrá otra componente de velocidad perpedicular a la corriente. Por tanto, el observador solo verá al nadador con un movimiento en la dirección perpendicular a la corriente.

2. en tierra

El observador en la tierra, verá al nadador desplazándose en forma inclinada, ya que su movimiento estará compuesto de una componente vertidcal y otra horizontal, siendo la resultante una diagonal.