En un tren en movimiento la velocidad de una bala es relativa. Emre Baser / Getty Images Esta es una buena pregunta porque involucra el concepto de marcos de referencia . La respuesta rápida es que, en relación con usted, la bala siempre viajará a la misma velocidad. En otros marcos de referencia, sin embargo, ¡Pueden suceder cosas inesperadas!
Es posible que haya oído hablar de la primera ley de Newton:
"Todo cuerpo persiste en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por las fuerzas impresas en él".
Podríamos reformular esto un poco y decir que un cuerpo en movimiento tiende a permanecer en movimiento y un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él.
Imagina que estás en un tren a alta velocidad perfectamente suave, moverse a una velocidad uniforme (sin acelerar ni girar), en un auto sin ventanas. No tendría forma de saber qué tan rápido va (o si se está moviendo). Si lanza una pelota hacia arriba en el aire, bajará directamente si el tren está parado o si va 1, 000 mph. Dado que tú y la pelota ya se mueven a la misma velocidad que el tren, las únicas fuerzas que actúan sobre la pelota son la mano y la gravedad. Entonces, la pelota se comporta exactamente como lo haría si estuviera parado en el suelo y no se estuviera moviendo.
Entonces, ¿qué significa esto para nuestra pistola? Si el arma dispara balas a 1, 000 mph, entonces la bala siempre se alejará del arma en 1, 000 mph. Si va al frente de un tren que se mueve a la 1, 000 mph y disparar el arma hacia adelante, la bala se alejará de ti y del tren a la 1, 000 mph, tal como lo haría si el tren se detuviera. Pero, relativo al suelo, la bala viajará a las 2, 000 mph, la velocidad de la bala más la velocidad del tren. Entonces, si la bala golpea algo en el suelo, lo golpeará yendo 2, 000 mph.
Si dispara la bala desde la parte trasera del tren, la bala seguirá alejándose de ti y el arma en 1, 000 mph, pero ahora la velocidad del tren se restará de la velocidad de la bala. Relativo al suelo, la bala no se moverá en absoluto, y caerá directamente al suelo.
¿Qué es cierto para las balas? sin embargo, no es cierto para algunas otras cosas que podría "disparar" desde la parte delantera del tren. Un gran ejemplo es ondas sonoras . Si enciende el estéreo en su sala de estar, las ondas sonoras "salen disparadas" del altavoz a la velocidad del sonido, algo así como 700 mph. Las ondas se propagan por el aire a esa velocidad fija, y no pueden ir más rápido. Entonces, si coloca un altavoz en la parte delantera del 1, Tren de 000 mph, las ondas sonoras no saldrán del tren a la 1, 700 mph. No pueden ir más rápido que la velocidad del sonido. Esta es la razón por la que los aviones que viajan más rápido que la velocidad del sonido crean explosiones sónicas.
