Diferentes velocidades en un mismo instante?

Question

Un tren circula a velocidad constante de 150Km/h en línea recta. En sentido contrario, un mosquito vuela a velocidad constante de 10Km/h, alineado con la trayectoria del tren. Cuando el mosquito choca contra la ventanilla delantera del tren, su velocidad cambia de +10Km/h a -150Km/h. Es decir, en un determinado instante, la velocidad del mosquito es de 0Km/h. ¿Cómo puede ser que, si en ese instante mosquito (o sus vísceras) y tren son solidarios (un mismo cuerpo), que uno vaya a 0km/h y el otro a 150Km/h?

Answer 1

A ver, majete, ahí va mi explicación.
El mosquito está formado por átomos al igual que el tren está formado por átomos. Los átomos del mosquito están casi vacíos, al igual que los del tren. El núcleo de un átomo en comparación con su tamaño es como el de una mosca de tamaño medio en comparación con la catedral de Burgos.
Bien, entonces los átomos del mosquito todos juntos van a 10 km/h hacia los átomos del tren que vienen todos juntos a - 150 km/h. Cuando el átomo más adelantado de la antena más adelantada de la mosca (probablemente un átomo de carbono)choca con el átomo más adelantado del vidrio del tren (probablemente un átomo de silicio), los electrones externos del átomo de carbono comienzan a interaccionar con los electrones externos del átomo de silicio (evidentemente no va a haber un contacto físico entre electrones ya que las fuerzas de repulsión lo impiden), el átomo de carbono empieza a perder velocidad hasta que su velocidad llega a 0. El átomo de silicio también pierde velocidad (aunque el resto de átomos que vienen detrás se van enterando poco a poco porque interactúan entre ellos) de modo que su velocidad llega a 0 también. Luego comienzan los dos a ganar velocidad hacia el sentido del tren mientras los siguientes átomos de la mosca vienen todavía a su velocidad original. En ese momento habría átomos de la mosca a -150, átomos de la mosca a -140, átomos de la mosca a -130 y así sucesivamente hasta encontrar átomos de la mosca que todavía van a 10 km/h y no se han enterado de que la antena más adelantada está ya reventada y que viaja ya hacia el culo de la mosca y además a toda leche.
Conclusión: 1.- la mosca y el tren ni se llegan a tocar porque todas las interacciones entre átomos son a distancia.
2.- No hay paradoja alguna ya que el problema se reduce a un problema de choque entre dos (o más) átomos.
Un saludo.
Colombo's wife

Answer 2

Me parece que la descripción más "tecnica" de lo que ocurre con el desdichado mosquito se la he leído a "gerardo c".

En realidad estamos hablando de CHOQUE, y lo que podemos imaginar que sucede entre un tren y un mosquito, es similar a lo que ocurre con un auto de Fórmula 1 cuando se estrella: la única forma en que una cierta masa, que se desplaza a cierta velocidad se detenga bruscamente (caso del F1) o cambie su sentido de velocidad (caso del mosquito), es que una "fuerza" muy grande intervenga durante un intervalo de tiempo muy pequeño.

Hemos mencionado: masa, cambio de velocidad, fuerza e intervalo de tiempo... todo conduce al concepto de IMPULSO de la fuerza: I = F . T = m (Vf - Vi), donde:

I : impulso
F : Fuerza promedio aplicada
T : intervalo de tiempo en que actúa la fuerza "F"
m : masa
Vi, Vf : velocidades inicial y final

Del concepto de Impulso deducimos: F = m (Vf - Vi) / T

En gral. -en los choques- el intervalo de tiempo "T" es muy breve: del orden de las décimas ó centésimas de segundo en algunos casos y de allí que tengamos la sensación que el cambio de velocidad es instantáneo (cuando en realidad no lo es).
El evento que ocurre durante ese intervalo tan pequeño es: la deformación de la masa "m" (pobre mosquito y pobre conductor)...

Finalmente, digamos que la fórmula [F = m (Vf - Vi) / T ] nos orienta respecto a la poderosa fuerza que se ejerce sobre la masa en cuestión (por ser "T" muy pequeño).
...

Answer 3

En un instante un cuerpo tiene una velocidad unica.
La colisión del mosquito y el tren no sucede enun instante propiamente dicho sino en un intervalo de tiempo. Durante dicho intervalo, muy corto para nuestra percepción pero que se puede captar mediante fotografía(filmación), la velovidad del mosquito pasa desde 10 km/h a -150km/h. la aceleración sufrida por el mosquito es entonces -160 km/h dividido entre el intervalo de tiempo que dura el choque. Como el intervalo es muy pequeño, la aceleración es enorme y el cuerpo del mosquito no aguanta la fuerza necesaria para provocarla. (no así el tren, cuya aceleración es desprecible).
Y no se preocupen por el mosquito, su muerte fue sin sufrimiento.

Answer 4

El razonamiento es correcto, desde mi punto de vista. Existe un desacelaracion y una posterior aceleracion del mosquito desde -10 km/h hasta 150 km/h, pasando por 0 km/h. El problema se plantea, pineso, porque esto ocurre en un tiempo que desde la escala humana es tremendamente pequeño, por los que puede dar la sensacion de un discontinuidad temporal. Pero no es asi; por ejemplo, entre 10^-12 s y 10^-20 s parece un intervalo infinitamente pequeño, pero existe un diferencia del orden de 10^8. Esta sensacion de infinitamente pequeño ocurre a la inversa con los numeros relativamente grandes a la intuicion humana, a nuestra vivencia cotidiana.

Answer 5

Es cierto, en un instante determinado, la velocidad del mosquito sera de 0 km/h y la del tren de -150 km/h, esto es así si tomamos un sistema de referencia fijo a las vías del tren por ejemplo.
En el instante en que se produce el contacto entre los cuerpos el mosquito comienza a acelerarse, es decir su velocidad disminuye gradualmente hasta llegar a 0 km/h y luego a -150 km/h.(aunque no parezca, el tren se acelera en sentido contrario, pero en este caso es despreciable).

Es difícil de imaginar por las dimensiones de los cuerpos, es decir la masa del mosquito es mucho menor que la del tren.

Answer 6

En el momento en que ya son 1 sola masa, el mosquito va a 150 no a 0. pasa de 10 a 0 mientras se aplasta contra el vidrio, pero en ese momento son 2 masas diferentes.

Answer 7

jaja esta buena esa pregunta solo te respondo de la siguiente manera.....

Toma un rollo de película y veras que toda una escena esta comprendida en cuandros, cuando lo metes al proyector la reaparición y el desvanecimiento de estos cuadros generan el movimiento, pues la verdad es que cada cuadro esta estático en un tiempo determinando, ahora llevemos esta semejanza a tu pregunta....

Estamos hablando de un cambio de tiempo instantáneo, como de una fotografía, el tren no tendrá una velocidad de 150 km/p sino la de cero también, al momento del impacto, deten el tiempo como una fotografía y estarán inmóviles lo dos. Si ves ahora la película entera lo que pasa en ese instante de tiempo es que el tren siempre tendrá una aceleración constante de 150km/h y el mosquito una desaceleración de + 10km/h a -150km/h pasando por el cero absoluto claro está. Ambos puntos de vistas son válidos porque es cuestión de relatividad como dice Albert Einstein

sino imaginate estar adentro del tren que va a 150km/h pero tu no te mueves con respecto al tren, el tren y tu van a 0km/h con respecto a ti, ahora si tomas como punto de referencia el camino pues es otra cosa.... y si vas dentro del tren solo verás a un mosquito viajando a +10km/h quitandose la vida jeje y viajando luego -150Km/h , el signo menos indica solo un cambio de dirección!!! XD

Answer 8

Se trata de un momento Kodak.

Answer 9

Se supone que al momento de colicionar el cambio de velocidad es instantaneo. Entonces cuando el mosquito choca con el tren su velocidad no se ve reducida gradualmente sino que es instantaneamente cambiada vamos que el viejo vector del mosquito es sustituido por el del tren sin previo cambio oaviso... enpero haberme dado a entender.... x_x

Answer 10

vaya pregunta
leere respuestas