Supongamos que toda la población del mundo se reúne en un solo lugar y, ante el sonido de una señal preestablecida, todos saltan hacia arriba. Mientras todas las personas están en el aire, ¿cobra impulso la Tierra en la dirección opuesta?

Supongamos que toda la población del mundo se reúne en un solo lugar y, ante el sonido de una señal preestablecida, todos saltan hacia arriba. Mientras todas las personas están en el aire, ¿cobra impulso la Tierra en la dirección opuesta?
Anonim

Responder:

Sí, el impulso de la Tierra ciertamente cambiará mientras la gente está en el aire.

Explicación:

Como ustedes saben, la Ley de conservación del impulso. afirma que el impulso total no cambia para sistema cerrado.

Es decir, si está tratando con un sistema que está aislado del exterior, lo que significa que no tiene fuerzas externas que actúen sobre él, entonces una colisión entre dos objetos siempre resultará en la conservación de la impulso total del sistema.

los impulso total es simplemente la suma del impulso antes de la colisión y el impulso después de la colisión.

Ahora, si consideras que la Tierra es un sistema cerrado, entonces el impulso del sistema Tierra + personas antes de el salto de personas debe ser igual al impulso del sistema Tierra + personas mientras todas las personas están en el aire.

Desde la perspectiva de la Tierra, es importante entender que una vez que las personas aterrizar de nuevo en la superficie, el impulso de la Tierra será el mismo que fue antes de ellos saltaron

Entonces, asumamos que el impulso inicial del sistema de la Tierra + personas fue cero.

Si todas las personas saltan al mismo tiempo, entonces la masa combinada de los puentes, #metro#, tendra una velocidad #v_ "personas" #, y un impulso de #p_ "personas" #.

Esto significa que para que se conserve el impulso total del sistema, la Tierra, digamos de masa. #METRO#, tendrá que tener una velocidad #v_ "Tierra" #, y un impulso orientado en el direccion opuesta a la de la gente.

#sobrebastecimiento (0) ^ (color (azul) ("impulso antes del salto")) = sobrebrace (p_ "personas" + p_ "Tierra") ^ (color (verde) ("impulso después del salto")) #

Esto es equivalente a

# 0 = m * v_ "personas" - M * v_ "Tierra" #

El signo menos está ahí para mostrar que la velocidad de la Tierra está orientada en dirección opuesta a la de las personas.

Sin embargo, la diferencia entre la masa de la Tierra y la de la gente hará que este cambio en el impulso sea muy, muy, muy pequeño.

Un cálculo rápido para ilustrar eso. Tomemos la masa de la tierra para ser # 6.0 * 10 ^ (24) "kg" #. Suponiendo un peso promedio de # "60 kg" # por persona y un total de 7 billones gente, obtendrías

#m * v_ "personas" = M * v_ "Tierra" #

#v_ "Tierra" = v_ "personas" * m / M #

#v_ "Tierra" = v_ "personas" * (60 * 7 * 10 ^ 9color (rojo) (cancelar (color (negro) ("kg")))) / (6.0 * 10 ^ (24) color (rojo) (cancelar (color (negro) ("kg")))) #

#v_ "Tierra" = 7.0 * 10 ^ (- 14) * v_ "personas" #

La velocidad de la Tierra será menor que la de las personas por un factor de #7 * 10^(-14)#.