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El movimiento

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    Buenas tardes.

    Dándole vueltas al asunto del movimiento, se me presentan algunos problemas de los que no sé muy bien por dónde salir.

    Recuerdo de cuando estudiaba física en el bachiller los famosos problemas de móviles o de balística, referidos a dónde llegaría cierto coche o dónde caería determinado proyectil que había sido lanzado así o asá.

    El planteamiento siempre era que se suponían intervalos de tiempo cada vez más cortos, hasta que en un intervalo infinitesimalmente pequeño se podía considerar que el objeto estaba quieto en un punto. A partir de ahí, como se sabe la posición y se conocen las fuerzas que le afectan se puede determinar todo.

    Supongamos un objeto cualquiera al que llamo A y cuyo centro de gravedad (por definir un punto cualquiera de él) se encuentra en el punto x=10, y=0, z=0. Y que está en reposo. Quieto del todo.

    Y supongamos un segundo objeto, al que llamamos B, exactamente igual al primero, que avanza a velocidad uniforme en sentido positivo del eje de las “x”. Para que no choque con el primero, lo desplazamos un poco en el eje Z. Va paralelo al eje X pero en z= 3. “Y” sigue siendo cero. Y=0.

    Llega un momento, en que su centro de gravedad pasa justo por x=10. Y justo en ése momento, con el fin de comprender lo que es el movimiento, hago mi “rebanada” infinitesimal del tiempo. Y me pregunto ¿En qué lugar se encuentra el centro de gravedad de B?

    La respuesta de bachiller es: “Está en x=10, z=3, y=0”. Pero no puede ser. Porque entonces estaría exactamente en las mismas condiciones que el cuerpo A, que está parado. Y no habría diferencia ninguna entre el estado de reposo y el estado de movimiento. No sería una física muy descriptiva de la realidad.

    Hace poco, leí que en realidad lo que sucede cuando un cuerpo está en movimiento es que se encuentra “en dos puntos a la vez”.

    Coincide con lo que pensaban algunos filósofos presocráticos. Zenón de Elea decía que: “Todo lo que ocupa un lugar igual a su propio tamaño está en reposo”

    Esto parece tener más sentido. Aunque no somos capaces de imaginarlo, es una idea intuitiva de movimiento. Y lo distingue del reposo.

    Volviendo a mi móvil, su centro de gravedad se encontraría en dos sitios a la vez. Y lo mismo tendría que decirse de cualquier otro punto de mi móvil. Como dice Zenón, eso haría que mi móvil midiera más en movimiento que en reposo. (Entiendo que se mide el espacio que ocuparía mi móvil en movimiento en el eje x). Y sin embargo, ése crecimiento de los cuerpos no se ha medido eso nunca. Al menos que yo sepa.

    Se puede argumentar que los puntos no tienen longitud. Pero nos encontraríamos con un lío tremendo de una serie (no sé si finita o infinita) de puntos que ocupan cada uno de ellos dos puntos y que sin embargo miden todos lo mismo: la serie de puntos y la serie de dos puntos.

    No se ve una salida clara con éste enfoque.

    También hace tiempo me enteré de que había aparecido un chico joven australiano bastante inteligente que se llamaba Peter Lynds. Escribió algunos artículos interesantes hablando sobre el tiempo en relatividad y en mecánica cuántica.

    Si me enteré bien, creo que venía a decir que en realidad no existe un “instante” de tiempo y que cuando hablamos de un instante, siempre nos estamos refiriendo a un intervalo. Las 10:15 van desde la 10:15:00 hasta las 10:15 59. Las 10:15:10 van desde las 10:15:10 hasta las 10:15:11. Y así siempre
    .
    Igual esto se puede aplicar al movimiento: no existen un instante de tiempo y tampoco existe ningún móvil que se encuentre en un punto del espacio. Por el simple hecho de estar en movimiento, pasa de estar en un punto a encontrarse dentro de un intervalo espacial. Pero no parece una situación muy satisfactoria. Aunque recuerda vagamente a las indefiniciones de la mecánica cuántica.

    ¿Cuál es en realidad la respuesta de la ciencia al movimiento instantáneo?
    Demasiado al Este es Oeste

  • #2
    Escrito por Pola Ver mensaje
    La respuesta de bachiller es: “Está en x=10, z=3, y=0”. Pero no puede ser. Porque entonces estaría exactamente en las mismas condiciones que el cuerpo A, que está parado. Y no habría diferencia ninguna entre el estado de reposo y el estado de movimiento. No sería una física muy descriptiva de la realidad.
    [...]
    ¿Cuál es en realidad la respuesta de la ciencia al movimiento instantáneo?
    Desde tiempos de Galileo, lo que 'responde la ciencia' es precisamente que no hay ninguna forma de diferenciar entre el estado de reposo y el estado de movimiento.

    Saludos

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    • #3
      Buen hilo y saludos,

      ``Aquiles y la tortuga´´ entre otras paradojas con las que llevamos +/-2500 años sufriendo, pero necesitamos tener claro el contexto histórico ya que provienen de tiempos en los que la información era la que era.
      Transcurrido todo este tiempo y el conocimiento adquirido deberíamos retomarlas para aclararlo, ya que han sesgado a generaciones y generaciones..


      Cosas que antes no se podían demostrar como que ese evento sucede en un planeta esférico, o en un extremo, un universo posiblemente hiperesférico.


      Lo cual denota el problema que nos lleva siempre tender al infinito bloqueando la situación, ya que estamos continuando una operación con los datos erróneos. Si quisiésemos continuar la misma cuenta de reducción de distancia de Aquiles frente a la tortuga, tendríamos que introducir el nuevo dato de distancia que los separa teniendo en cuenta que desde el punto ``0´´ en el que se encontrarían a la par, Aquiles ahora debe dar toda la vuelta indicando los nuevos datos de longitud.

      Se nos olvido asumir que una vez se alcanzasen, nadie dijo hay que parar.
      Eso lo dijeron quienes en cuanto vieron el infinito y la indeterminación de esa situación llegaron a decir que el movimiento no existía....



      Si no cambiamos nosotros mismos los datos estamos creando ese pozo numérico.

      Esto obviamente no sucede en la realidad ya que Aquiles alcanza a la tortuga , o cuando juntas tus manos reduciendo la distancia a la mitad y la mitad ( 2 metros- 1 metro- 0,5- 0,25,etc) no alcanza el infinito esa cuenta y juntamos las manos realmente. Por lo que entramos en un terreno propio de ecuaciones de Dirac, entrelazamiento cuántico, entropía e información, algo de verdad complejo que no conocían en la época y que ahora estamos conociendo poco a poco,


      Haciendo referencia al movimiento instantáneo, el cual tiene una larga lista de defensores y detractores.


      Durante muchísimo tiempo, estas paradojas hacían dudar sobre cuanto de exactas y reales son las matemáticas para el conocimiento del entorno .


      En mi básica opinión, tan exactas e inexactas como la información de la que dispongamos.


      Comentario


      • #4
        Muy buena tu respuesta, Jaime. Pero no sé si estamos hablando de lo mismo. Estoy de acuerdo en que las leyes de la naturaleza son invariantes ante el movimiento. Pero no estaba pensando en eso. Pensaba simplemente en la posición que un cuerpo ocupa en el espacio. Es la misma estando en reposo que estando en movimiento? si lo es, en qué consiste el movimiento? porque existir, existe. pues de alguna manera se tiene que manifestar
        Demasiado al Este es Oeste

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        • #5
          Escrito por Pola Ver mensaje
          ¿En qué lugar se encuentra el centro de gravedad de B?

          La respuesta de bachiller es: “Está en x=10, z=3, y=0”. Pero no puede ser. Porque entonces estaría exactamente en las mismas condiciones que el cuerpo A, que está parado. Y no habría diferencia ninguna entre el estado de reposo y el estado de movimiento. No sería una física muy descriptiva de la realidad.
          La respuesta en la teoría newtoniana es la que tu dices del bachiller, porque habría de ser otra, el CM en ese instante esta en (10,0,3) y listo, el de A está en (10,0,0)
          la velocidad de A es (0,0,0) y la de B es (v,0,0)...

          No puedes mediante ningún experimento diferenciar ,la propiedades físicas de B , respecto de las de A, más allá de verlos moverse con velocidad uno respecto del otro, y esto es aplicable también a su respectivos CM.

          Cuanto más pequeño el intervalo de tiempo, la diferencia de posición de B será cada vez más pequeña, si ese intervalo es nulo, es decir cuando fijas un tiempo , la posición de B está fijada y su CM también, eso no te dará información alguna sobre la velocidad instantánea ni de A ni de B, ni tampoco de sus aceleraciones.

          Sobre la medición de la velocidad instantantanea, se ha hablado varias veces en el foro, y es el límite para el cambio de posición entre dos posiciones en un intervalo de tiempo.


          https://forum.lawebdefisica.com/foru...a-experimental

          https://forum.lawebdefisica.com/foru...cidad-promedio

          https://forum.lawebdefisica.com/foru...ad-instantanea

          Comentario


          • #6
            Escrito por Pola Ver mensaje
            MPensaba simplemente en la posición que un cuerpo ocupa en el espacio. Es la misma estando en reposo que estando en movimiento?
            Por supuesto que sí. Tal vez te ayude a comprenderlo si tienes en cuenta que no existe el estado de reposo por sí solo. O sea, cuando dices que A está en reposo, tienes que especificar con respecto a qué está en reposo. Supongamos que dices que A está en reposo con respecto a B, mientras que C está en movimiento con respecto a B. Pues bien, eso es totalmente equivalente a decir que A y B están en movimiento con respecto a C.

            Comentario


            • #7
              Buenos días, Richard.
              Gracias por las repuestas. Entiendo lo que decís y estoy de acuerdo con las respuestas.
              Creo que tengo dificultad en plantear mi pregunta correctamente.
              Supongamos que en un lugar cualquiera del espacio coloco un globo circular y sobre él 10 cuerpos A,B,C,… que equidistan todos y cada uno de ellos de todos y cada uno de los demás. Luego desinflo el globo y lo retiro.
              Tenemos 10 cuerpos equidistantes entre sí en el espacio. De repente el cuerpo A (por ejemplo) se mueve y se acerca al B quedándose justo a su lado. Y los otros cuerpos permanecen equidistantes entre sí. Creo que si nosotros observamos esto, todos estaremos de acuerdo en concluir que el cuerpo A se ha movido y que los demás permanecen en reposo.
              Supongamos ahora que partiendo de la posición inicial equidistante, todos y cada uno de ellos comienzan a varias sus posiciones relativas respecto a todos y cada uno de los demás. Todos estaremos de acuerdo en concluir que todos los cuerpos se mueven.
              A lo que quiero llegar es (como ya sucedió en otro hilo que puse hace tiempo) a que el movimiento existe “per se”. Los 10 cuerpos se están moviendo. De la misma manera que se ha movido un electrón que parta del Sol y llegue a la Tierra. Otra cosa es que los simples mortales necesitemos de otros cuerpos de referencia para poder medir ése movimiento.
              Pues si yo sigo ahora el movimiento de uno cualquiera de ésos cuerpos ¿Cómo puedo saber que se está moviendo?
              Supongamos que tiendo un hilo milimetrado que discurre paralelo a él. ¿Cómo puedo medir su velocidad instantánea?
              Demasiado al Este es Oeste

              Comentario


              • #8
                Escrito por Pola Ver mensaje
                Tenemos 10 cuerpos equidistantes entre sí en el espacio. De repente el cuerpo A (por ejemplo) se mueve y se acerca al B quedándose justo a su lado. Y los otros cuerpos permanecen equidistantes entre sí. Creo que si nosotros observamos esto, todos estaremos de acuerdo en concluir que el cuerpo A se ha movido y que los demás permanecen en reposo.
                Galileo no estaría de acuerdo. Diría que bien podría ser que A permanece en reposo mientras los otros 9 se mueven.

                Comentario


                • #9
                  Creo que en éste caso podría rebatir la opinión de Galileo, llamándole la atención sobre el hecho de que los otros 9 objetos mantienen sus distancias relativas, incluido B. El único que las cambia con respecto a todos los demás es A.
                  Última edición por Pola; 29/05/2020, 14:41:28.
                  Demasiado al Este es Oeste

                  Comentario


                  • #10
                    y aun así no seria suficiente motivo para no pensar que sean los 9 los que se mueven.


                    Los únicos puntos de referencia relativos y exactos serian los que se puedan tomar en función al universo al completo, obviamente llegamos hasta donde llegamos. Cualquier otra referencia que no abarque todo es una aproximación. Determinar algo con respecto a otros observadores a lo mejor si, pero en un plano absoluto....terreno pantanoso.

                    Comentario


                    • #11
                      ¿Algo asi?

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                      • #12
                        Buenas tardes y gracias a todos.

                        Lo que intento es sólo aclararme. Creo que todo el mundo estará de acuerdo en que en el universo en que vivimos, el movimiento es algo que existe.

                        Desde este punto de partida, sólo me estoy preguntando a mi mismo - y pregunto a los miembros de foro- cómo sería capaz de detectar el movimiento instantáneo de cualquier cuerpo que se mueva. Y cómo podría diferenciarse de un cuerpo que estuviera en reposo. No pretendo hacer debates de cada afirmación.
                        Demasiado al Este es Oeste

                        Comentario


                        • #13
                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          Buenos días, Richard.
                          Gracias por las repuestas. Entiendo lo que decís y estoy de acuerdo con las respuestas.
                          Creo que tengo dificultad en plantear mi pregunta correctamente.
                          Supongamos que en un lugar cualquiera del espacio coloco un globo circular y sobre él 10 cuerpos A,B,C,… que equidistan todos y cada uno de ellos de todos y cada uno de los demás. Luego desinflo el globo y lo retiro.
                          Tenemos 10 cuerpos equidistantes entre sí en el espacio.
                          A ha entonces puedes enumerar 10 puntos y establecer su posición... pero respecto de que... veamos, establecemos un sistema de referencia arbitrario, su posición respecto a él mismo es nula para todo instante de tiempo, es decir esta en reposo consigo mismo por definición,
                          Ahora tomas esos 10 puntos y mides sus tres coordenadas espaciales en un tiempo o inicial, y por definición del problema suponemos que todos están en reposo con el sistema de referencia, esto es mantendrán la misma posición (las mismas coordenadas) luego de un intervalo de tiempo.

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                          Lo importante de la respuesta no es esto que te escribo aquí medio escondido, sino lo que has leído directamente previo a esto, dejo esto aquí como una breve critica al modelo que intentas exponer, yo he entendido lo que quieres explicar, pero para ello has usado palabras que no son correctas, me explico ahora, tú quieres poner sobre la superficie del globo n puntos en este caso 10 que " equidisten del centro del globo", esto si es posible...
                          Lo que no es posible conseguir es que en un espacio tridimensional más de cuatro puntos equidisten entre sí, todos unos contra cada otro, el caso es el de una pirámide triangular de lados iguales, pero con n=5 ya no hay solución equidistante.




                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          De repente el cuerpo A (por ejemplo) se mueve y se acerca al B quedándose justo a su lado. Y los otros cuerpos permanecen equidistantes entre sí. Creo que si nosotros observamos esto, todos estaremos de acuerdo en concluir que el cuerpo A se ha movido y que los demás permanecen en reposo.
                          Bueno tú dices que A, es el que ha cambiado sus coordenadas respecto de sistema de referencia, pero el resto las mantiene.


                          Ocultar contenido
                          Coincido con Jaime que también puedes tener un sistema de referencia en el cual n-1 bolas si muevan con la misma dirección y sentido y con la misma velocidad, y entonces sea A el que este en reposo, y las leyes de la física seguirán siendo igualmente válidas para los dos casos, pero claro analicemos solo lo que tu propones.



                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          Supongamos ahora que partiendo de la posición inicial equidistante, todos y cada uno de ellos comienzan a varias sus posiciones relativas respecto a todos y cada uno de los demás. Todos estaremos de acuerdo en concluir que todos los cuerpos se mueven.
                          Bueno detengamos aquí y pongamos algo claro, como sabes que se mueven, pues variaron de coordenada, luego de un intervalo dado de tiempo, no importa tanto de cuanto este valor se trate, sino más bien que sea posible para una partícula material si fuera el caso, ejemplo que la tasa cambio de posición sobre cambio de coordenada temporal sea inferior a la velocidad de la luz como caso límite.

                          Lo que estoy definiendo entonces es una velocidad media




                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          A lo que quiero llegar es (como ya sucedió en otro hilo que puse hace tiempo) a que el movimiento existe “per se”. Los 10 cuerpos se están moviendo. De la misma manera que se ha movido un electrón que parta del Sol y llegue a la Tierra. Otra cosa es que los simples mortales necesitemos de otros cuerpos de referencia para poder medir ése movimiento.
                          Si el tiempo no existiera, no podrías describir ningún movimiento, el movimiento existe a consecuencia, de que es posible que para cada instante de tiempo, podamos tener una determinada posición es decir no es que necesitemos de un sistema de referencia para poder medir, si no que si no hubiera tiempo, es imposible cualquier acción incluso la de medir.



                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          Pues si yo sigo ahora el movimiento de uno cualquiera de ésos cuerpos ¿Cómo puedo saber que se está moviendo?
                          interpreto dos cosas diferentes de lo que expones

                          una que ahora pones el sistema de referencia solidario a ese objeto , luego este está en reposo respecto del sistema de referencia, es decir mantiene sus coordenadas constantes.

                          La otra es que lo "sigues" como objeto de estudio... observándolo ... entonces te preguntas ¿Cómo puedo saber que se está moviendo?

                          Bueno, definamos algunas cosas, que es un instante... digamos burdamente, es el momento donde clickeo mi cronometro definiendo un evento.

                          Ya vimos lo que es la velocidad media... pero que es la instantánea?, la que tú quieres saber, como sé que ahora se está moviendo, justamente en este instante t.

                          Bueno basta con ver la definición de velocidad instantánea, que es el límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a ser nulo.

                          Pero entendamos bien el instante tiempo no puede llegar nunca a ser nulo, si lo fuera, estarías queriendo medir velocidad si el tiempo no pasase , como explique antes no se puede.

                          La definición matemática de velocidad como la derivada de la posición respeto del tiempo, se hace a conciencia de que es el límite de un cociente incremental, que para ciertas funciones continuas y diferenciables, se puede calcular el valor de dicho cociente en función del propio variable tiempo.
                          Pero es claro que puedes tener conciencia del movimiento solo si puedes evaluar la posición de algo en el lapso de tiempo entre dos instantes dados.

                          Sería como querer calcular la velocidad de un objeto sacándole una única fotografía, me dirás si va rápido, veras el objeto borroso y alargado, como pasaba con las cámaras fotográficas analógicas del pasado, pero te has preguntado porque? porque el obturador no abre y cierra instantáneamente sino en un pequeño intervalo de tiempo, pero intervalo al fin.

                          En resumidas una cámara no puede medir velocidad instantánea ya que el intervalo de apertura del obturador debería ser nulo(tender a nulo está claro, y si lo fuera no entraría fotón alguno.).




                          Escrito por Pola Ver mensaje
                          Supongamos que tiendo un hilo milimetrado que discurre paralelo a él. ¿Cómo puedo medir su velocidad instantánea?
                          no puedes .. Como dije antes, puedes subdividir aun la escala del papel más y más, pero para medir la velocidad debes registrar dos posiciones similares o diferentes, en un minúsculo o más grande pero intervalo de tiempo, no con solo un único instante, sino al menos dos instantes de tiempo.

                          Ocultar contenido

                          hace tiempo habíamos dejado mi inquietud sobre algunos experimentos que se podrían hacer para medir velocidad instantánea no directamente es decir sin reglas ni cronómetros.apartir de
                          https://forum.lawebdefisica.com/foru...659#post294659
                          Última edición por Richard R Richard; 30/05/2020, 03:46:36.

                          Comentario


                          • #14
                            Gracias Richard. Esta noche pensaba yo también en el ejemplo de la cámara, cuando nuestras fotos salía "movidas" y me hacía el razonamiento que haces tú. Creo que es como tú lo describes.

                            Necesitamos un intervalo, por pequeño que sea para medir un movimiento. Y un desplazamiento, por mínimo que sea, para medir un movimiento. El movimiento y el tiempo son muy parecidos. Eso de que se puede considerar al móvil como si estuviera quieto en un intervalo infinitesimalmente pequeño es sólo una ficción útil.
                            Demasiado al Este es Oeste

                            Comentario


                            • #15
                              Escrito por Pola Ver mensaje
                              Creo que en éste caso podría rebatir la opinión de Galileo, llamándole la atención sobre el hecho de que los otros 9 objetos mantienen sus distancias relativas, incluido B. El único que las cambia con respecto a todos los demás es A.
                              ¿De veras crees que con esto se rebate la opinión de Galileo y la de toda toda la física a partir de él?

                              Escrito por Pola Ver mensaje
                              Desde este punto de partida, sólo me estoy preguntando a mi mismo - y pregunto a los miembros de foro- cómo sería capaz de detectar el movimiento instantáneo de cualquier cuerpo que se mueva. Y cómo podría diferenciarse de un cuerpo que estuviera en reposo.
                              De acuerdo con las teorías más ampliamente aceptadas actualmente por la comunidad científica, no hay forma de diferenciar entre el estado de reposo y el estado de movimiento.

                              Escrito por Pola Ver mensaje
                              No pretendo hacer debates de cada afirmación.
                              Yo, en cambio, estoy plenamente dispuesto a sustentar y debatir las afirmaciones que hago.

                              Saludos

                              Comentario

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