Secundaria Velocidad de rotación de la Tierra?

[YinYang]

Cual es la velocidad de rotación de la Tierra?

Busco en google y encuentro cosas como que la velocidad de rotación de la Tierra es muy grande, lo cual es contra intuitivo porque parece que va lenta la rotación.

Pero ahora estoy aprendiendo movimiento circular, y aunque aun no entiendo, porque empecé hoy digamos, y creo que a ojo, por lo que veo, la velocidad de la Tierra es menor que la que dicen por ahi otros.


Alguno me puede ayudar?

[Alriga]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

La circunferencia del ecuador mide 40.000 km. Un punto del ecuador da una vuelta en un día, por lo tanto su velocidad es:

$\dfrac{40000}{24}=1667 \ km/h$

Saludos.

[Al2000]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Además de lo que te responde Alriga, toma en cuenta que si tu pregunta está centrada en la velocidad de giro, es decir, en la velocidad angular, ciertamente Tierra gira sumamente despacio (¡un giro en 24 horas!). Cualquier trompo de juguete gira muchísimo mas rápido

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[YinYang]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Lo que me dice Alriga entonces es la velocidad tangencial?

Y 1600 KM/H no es muy rapido? xD

Y como es eso de que el tiempo es relativo?, sin embargo la velocidad tangencial esta parece ser independiente de cualquier relatividad, porque es en si misma.

Aunque nosotros estemos sobre ella, girando junto a ella, y por eso para nosotros no se nota tal giro, aún asi por qué no nos mareamos al mirar las estrellas asi como si estuvieramos en una calesita mirando hacia afuera?


Estoy perdido en ese sentido, ayuda xD

[Alriga]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Lo que me dice Alriga entonces es la velocidad tangencial?

El vector velocidad es siempre tangente a la trayectoria sea cual sea la trayectoria, es decir la velocidad es siempre tangencial.

Y 1600 KM/H no es muy rápido?

Depende de con qué otra velocidad la compares. Es más rápida que una tortuga, pero:

-Un caza de combate es el doble de rápido
-Un satélite geoestacionario de los que te permite ver la televisión en tu casa, es 6,5 veces más rápido
-La velocidad de traslación de la Tierra en torno al Sol es 65 veces más rápida
-La luz es 648000 veces más rápida

Y como es eso de que el tiempo es relativo?, sin embargo la velocidad tangencial esta parece ser independiente de cualquier relatividad, porque es en si misma

En la rotación de la Tierra la velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de la luz, por lo tanto la Relatividad Especial no juega aquí ningún papel. Si tienes dudas sobre la Relatividad, consulta el foro con el buscador hay muchos hilos, y si sigues con dudas abre un hilo nuevo, pero por favor no hagas más de una pregunta por hilo.

Aunque nosotros estemos sobre ella, girando junto a ella, y por eso para nosotros no se nota tal giro, aún así por qué no nos mareamos al mirar las estrellas así como si estuviéramos en una calesita mirando hacia afuera?

Ja, ja,.. ¿cómo que no se nota el giro? No has visto nunca como sale el Sol por la mañana, se va alzando en el cielo y en el ocaso se esconde tras las montañas?
¿No has mirado nunca el cielo por la noche durante un par de horas seguidas y has visto como unas estrellas se van escondiendo por el oeste mientras otras van apareciendo por el este? Tú, yo y todos estamos en una calesita, (tiovivo le llamamos en España), que da una vuelta en un día. (Aunque un punto del ecuador vaya tan rápido como a 1667 km/hora, como una vuelta entera es tan larga como 40000 km, pues tarda 1 día)

Saludos.

[arivasm]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

por qué no nos mareamos al mirar las estrellas asi como si estuvieramos en una calesita mirando hacia afuera?

Porque cuando giramos lo que cuenta no es la velocidad, sino la velocidad angular. Es decir, el ángulo girado por unidad de tiempo. En el caso de la rotación terrestre es minúscula, como podrás comprobar fácilmente.

El valor elevado de la velocidad (para el ecuador, pues para el polo es 0, e intermedio entre ambos para el resto del planeta) procede del radio de giro. La situación es parecida a ir montado en un tiovivo enorme que gira muuuuuy despacio: cuanto mayor sea la distancia al centro mayor es la velocidad, más metros se recorren por segundo. En el caso de la Tierra todos los puntos de su superficie giran sobre el mismo tiovivo, pero con un radio diferente dependiendo de la latitud.

[YinYang]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Mi problema está en no poder entender bien la diferencia entre la velocidad tangencial y la angular, seguramente.

Si fijamos un punto en el Ecuador, dicen que ese objeto se estará moviendo de manera circular a 1600 km/h, porque gira 40000 km en 24 hs.

Pero luego, decimos que a la vez, ese mismo objeto está girando a 1 vuelta por 24 hs.

Yo pensaba que esa velocidad angular, es solamente otra medida para la misma velocidad tangencial.

Sin embargo, no es asi, porque como dicen por ahi, un trompolín de juguete tiene una velocidad angular muchisimo mayor.

Pero si calculo la velocidad tangencial del juguete, no me va a dar muchisimo más que 1600 km/h, supongo, no?


Entonces no entiendo.

A caso el cambio del ángulo, que en este caso sería 360 grados o 2PI, no tendría que ser lo mismo que el desplazamiento de 40000 km, es decir.. la circunferencia de la Tierra?


Hmm.. yo se que aunque sean tontas mis preguntas por estar tan perdido, esto le sirve a mas de uno. Porque como quien dijo una vez:

"Comprendes realmente algo cuando sos capáz de enseñarselo a tu abuela o un niño".




Gracias desde ya!

[arivasm]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Velocidad angular y velocidad son dos magnitudes diferentes, que se expresan en unidades diferentes y, por tanto, que no podemos comparar. Es como si nos preguntamos "qué es más, 1 kg o 20 km/h". Si lo hacemos, quizás estemos confundiendo el tocino con la velocidad

Piensa en las aspas de un ventilador. Todos los puntos tienen la misma velocidad angular, $\omega$: giran el mismo ángulo en el mismo tiempo. Se trata de una una magnitud que se expresa en unidades de ángulo/tiempo (en el Sistema Internacional se trata de rad/s).

En cambio no todos tienen la misma velocidad, $v$ (que se expresará en m/s, cm/s, km/h o cualquier otra unidad de velocidad): los del borde se mueven más rápido que los demás, y cuanto más cerca del centro menor es su velocidad. El motivo es simple: como cada vuelta mide $2\pi r$ y todos tardan el mismo tiempo en darla el espacio recorrido es diferente, y crece con el radio $r$.

La relación entre ambas magnitudes es $v=\omega r$

Veamos un ejemplo con números: Si una peonza tarda 0,1 s en dar una vuelta, y su radio es de 4 cm, los puntos de su borde recorrerán $2\pi\ 0,04\ {\rm m}=0,25\ {\rm m}$ en 0,1 s, luego su velocidad es de $2,5\ {\rm m/s}$. Como cada vuelta son $2\pi$ rad, su velocidad angular será $20\pi=62,8\ {\rm rad/s}$

La Tierra gira muuuuucho más lentamente: tarda 24 h en dar una vuelta. Es fácil ver que eso significa que su velocidad angular es de $\notcien{7,3}{-5}{\rm rad/s}$. En cambio, los puntos del borde de esa peonza llamada Tierra (me refiero al ecuador) cuyo radio es de 6370 km, recorren nada menos que 40000 km en esas 24 h. Consecuencia: su velocidad es de casi 1700 km/h, como ya te contaron anteriormente.

La peonza Tierra gira mucho más lentamente que un trompo infantil. Ahora bien, como su radio es muchíiiiiisimo mayor la velocidad de los puntos de su ecuador es muchíiiiisimo mayor que la de los del ecuador de un trompo infantil.

[YinYang]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Pero entonces, yo miro el sol y veo que "se oculta" muy despacio, por la velocidad angular de la Tierra, y no por la velocidad tangencial en la que me encuentro moviendo.

Yo creía que la velocidad con la que el sol se ocultaría a mis ojos era respecto a la velocidad tangencial, por eso no entendía por qué no veía que el Sol se ocultase y saliese enseguida provocandome mareo xD


Y hablando normalmente con una persona, entonces, debería decir que "La Tierra gira muy despacio", no? es decir, lo normal, es hablar de la velocidad angular, no?


No entiendo, por lo tanto, para que me sirve la velocidad tangencial...


Si miro la Tierra desde una nave espacial, la veré girar lenta, o veré que gira a 1700 km/h ?


Ufa, cuesta, perdón.

Es que no se, estoy en primer año de ingeniería y estoy replanteandomelo todo. Yo se un poco de todo, sin tener buena base, entonces como que tal vez a mi mente le cuesta más adquirir un conocimiento, porque tiene que pasar por todo un filtro de asociaciones mayor a alguien que aún no conoce sobre otras cosas.

Vamos, que no es malo lo que hago, porque una vez que entienda aprenderé mejor que otros.


Gracias, de verdad!!

[arivasm]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

El movimiento aparente de los astros, sea el Sol o las estrellas, se debe a la velocidad angular de rotación terrestre. Del mismo modo que en un tiovivo el mundo parece girar con la velocidad angular del tiovivo.

La velocidad a secas, la que tú llamas "tangencial" (y ese adjetivo sobra, pues la velocidad -a secas- siempre es tangencial) mide el desplazamiento por unidad de tiempo. Cuando vas en automóvil la velocidad te da idea de la distancia que se recorre en cada segundo, ¿verdad? Y eso no depende de si se mueve en línea recta o siguiendo una curva. Preguntas para qué sirve, cada vez que vas en un automóvil tienes la respuesta.

Pues bien, como te he dicho, sentado tranquilamente sobre una piedra estás girando con el planeta muy lentamente (por eso el Sol y las estrellas parecen desplazarse muy lentamente por el cielo). Sin embargo, respecto de un observador ficticio situado en el centro de la Tierra y que no gire con ésta, o de una nave espacial que se mantenga inmóvil respecto de dicho observador, te mueves a 1700 km/h, unos 460 m/s.

Por cierto, la nave anterior es tan ficticia como el observador del centro de la Tierra, pues caería hacia ésta. Las naves de verdad orbitan alrededor de la Tierra a uno 7 km/s (del orden de los 25000 km/h). Incluso a esa elevada velocidad la Tierra pasa por debajo con bastante calma, como dije a unos 7 km/s, tardando casi una hora y media en voltearla (tu nave ficticia si sería aburrida, pues tardaría más, 24 h):

[YinYang]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Entiendo que la velocidad es con respecto a la del centro de la Tierra. Eso tiene sentido.

Pero a caso lo de la nave espacial ficticia no es lo mismo que mirar la Tierra desde el Sol, por ejemplo? y si mirando desde ahi vemos que gira a 1700 km/h, entonces, desde la Tierra yo tendría que ver que el Sol se oculta a esa velocidad tambien, y no sucede asi.


Vuelvo a confundirme xD

[arivasm]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

El movimiento aparente del Sol en el cielo no te da idea de velocidad, sino de velocidad angular: aparentemente recorre un arco de tantos grados (no una distancia) en tanto tiempo. Obviamente, unos 180º en 12 h. Cuando ves una puesta de Sol en realidad estás apreciando la velocidad angular de rotación de la Tierra.

[felmon38]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Cuando ves una puesta de Sol en realidad estás apreciando la velocidad angular de rotación de la Tierra.

¿No es al revés, que lo que contemplas es la velocidad de rotación del Sol respecto de la Tierra?

[arivasm]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

No quiero liar a nuestro amigo con el carácter relativo del movimiento (entre otros motivos porque nos meteremos en sistemas de referencia no inerciales). Por supuesto la relatividad (galileana) del movimiento me permite afirmar que si O se mueve respecto de O' de tal manera entonces O' se mueve respecto de O de la misma manera, salvo que ciertas magnitudes cambian de signo. Pero visto el tipo de preguntas de nuestro amigo, que no distingue adecuadamente velocidad de velocidad angular, prefiero adoptar un punto de vista fijo al centro de la Tierra. En un día el movimiento relativo del Sol respecto del centro de la Tierra es mínimo y podemos obviarlo. El que yo vea girar los astros, Sol incluido, a lo largo de un día se debe a la rotación terrestre. Ése es el motivo de mi afirmación.

Digamos que a lo que me refería es a algo parecido a lo siguiente: cuando me monto en un tiovivo que tarde 5 s en dar una vuelta apreciaré que todo el universo gira a mi alrededor cada 5 s. Ese tiempo es simplemente una evidencia del giro del tiovivo y la clave de ese movimiento aparente no será mi velocidad, sino mi velocidad angular (la del tiovivo en el que voy montado). Toda la gente del tiovivo afirmaremos "el universo gira a mi alrededor cada 5 s" y lo que compartimos es la velocidad angular, pero no la velocidad lineal.

[YinYang]

Re: Velocidad de rotación de la Tierra?

Pero que hay de lo que pregunté sobre la similitud de tomar como referencia el Sol a una nave ficticia fija en el espacio?

Para la nave, no tendría que estar viendo que me muevo a velocidad angular? es decir, lentamente?

Porque por ahi me dijeron que desde tal nave vería que me muevo a 1700 km/h.