Secundaria Nueva Duda Sobre Cinemática

[JovenCurioso]

Buenas, estaba leyendo esta cuestión que se planteaba en el libro de Física que estoy leyendo y tengo dudas respecto a la respuesta dada por el autor; la cuestión dice así:
Un tren de juguete tiene un pequeño cañón de resorte que dispara bolitas en dirección vertical. Las bolitas, tras elevarse una pequeña altura, caen de nuevo hacia la boca del cañoncito, donde son recogidas con un pequeño embudo. Hasta ahora hemos supuesto que el tren está parado. a)¿Qué ocurriría si el disparo se hiciese con el tren moviéndose en un tramo de vía rectilíneo, con velocidad (módulo) constante?

Y la respuesta dada por el autor es:
a)Ocurriría que la bolita caería en el embudo, exactamente igual que si el tren estuviese parado.

Y la duda que yo tengo sobre esto es que cómo es posible que si el tren se está moviendo, aunque sea con velocidad constante, la bolita caiga dentro del cañón, como si el tren estuviese parado, nuevamente una vez disparada¿? No se quedaría la bolita atrás debido al desplazamiento del tren hacia delante¿?

[sater]

Re: Nueva Duda Sobre Cinemática

Es (o creo que es) porque realiza un movimiento parabólico, en el cual se le imprime una velocidad inicial al lanzamiento con cierto ángulo respecto de la horizontal. Este se puede descomponer analíticamente en dos movimientos, un MRUA en el eje Y y un MRU en el eje X. Puesto que el MRU lo realizan tanto el camión como la bolita, ambos recorren la misma distancia sobre el eje X en el mismo tiempo, y con las ecuaciones en mano se puede ver.
un saludo

[MeN_2016]

Re: Nueva Duda Sobre Cinemática

Yo creo que es porque todo lo que pasa dentro del tren, aunque este se mueva respecto al paisaje, es como si estuviera en reposo ya que vais a la misma velocidad. Tu sistema de referencia es el propio tren, y da igual que este parado que moviendose, siempre que sea a velocidad constante. Si el tren estuviera haciendo una fuerte frenada, supongo que te irias hacia delante.

[Clarck Luis]

Re: Nueva Duda Sobre Cinemática

Hola con todos, lo que ocurre jovencurioso es que el tren y la pelotita tienen la misma velocidad. Te lo explico asi, sabiendo que tu estas fuera del tren como un simple observador y este tren se mueve a velocidad cte, ignora al tren por un momento, podrias decirme a que velocidad observas que se mueve la pelotita? pues al estar tú fuera del tren, tu respuesta es mas que ovbia, la pelotita se esta moviendo a la velocidad del tren. Entonces ambos se mueven a la misma velocidad, y nada les impide seguir moviendose a esa velocidad. Cuando la pelotita sale disparada, esa fuerza que la eleva solo afecta a su movimiento vertical, entonces no tiene porque cambiar su velocidad HORIZONTAL, al menos que se aplique una fuerza horizontal sobre la pelotita. Es por esto que la pelotita puede salir disparada hacia arriba pero siempre caera dentro del tren ya que ambos recorren la misma distancia horizontal.
Supongamos que el tren estuviera acelerando, al momento que la pelotita saliera disparada saldria con la velocidad horizontal que el tren tenia en ese instante, la pelotita estando en el aire conservaria esa velocidad horizontal ya que ninguna fuerza horizontal se aplica sobre ella, pero el tren seguiria acelerando lo cual implica que aumente su velocidad. Por lo tanto apenas salga la pelotita disparada, despues de ese instante, la pelotita y el tren tendran distintas velocidades horizontales, ya que la del tren ira aumentando mientras que la de la pelotita seguira cte. Entonces la pelotita recorreria menos distancia horizontal que el tren, lo que haria que caiga detras de este.
Para terminar te invito a que lo analices con un experimento simple, los buses a los que nos subimos generalmente van a velocidad constante, cuando estes sentado lanza una moneda de forma vertical (no parabolica) y comprueba que no caiga en tu mano. Me adelanto para decir que la moneda caera en tu mano y no sobre el pasajero detras tuyo. Ya que tanto tu como la moneda tienen la misma velocidad.
Espero haber aclarado tu duda, saludos.