Can You Really Run on Top of a Train, Like in the Movies?

El hecho de que veas algo hecho en una película no significa que debas intentarlo tú mismo. Tomemos, por ejemplo, un humano corriendo encima de un tren en movimiento. Para empezar, no puedes estar seguro de que sea real. En los primeros westerns, utilizaban fondos en movimiento para hacer que los trenes falsos pareciera que estaban en movimiento. Ahora hay CGI. O podrían acelerar la película para hacer que un tren real parezca más rápido de lo que realmente es.

Así que aquí tienes una pregunta: ¿Es posible ¿Correr sobre el techo de un tren y saltar de un vagón a otro? ¿O el tren se adelantará a ti mientras estás en el aire, de modo que aterrizarás detrás de donde despegaste? O peor aún, ¿terminarías cayendo entre los coches porque la brecha avanza, alargando la distancia que tienes que recorrer? Esta, amigo mío, es la razón por la que los actores de riesgo estudian física.

Enmarcar la acción

¿Qué es la física de todos modos? Básicamente es un conjunto de modelos del mundo real, que podemos usar para calcular fuerzas y predecir cómo cambiarán la posición y la velocidad de las cosas. Sin embargo, no podemos encontrar la posición o la velocidad de nada sin un marco de referencia.

Supongamos que estoy parado en una habitación, sosteniendo una pelota y quiero describir su ubicación. Puedo usar coordenadas cartesianas para un espacio 3D para darle a la pelota un valor (x, y, z). Pero estos números dependen del origen y orientación de mis ejes. Parece natural utilizar una esquina de la habitación como origen, con los ejes xey a lo largo de la base de dos paredes adyacentes y el eje z verticalmente hacia arriba. Usando este sistema (con unidades en metros), encuentro que la pelota está en el punto (1, 1, 1).

¿Qué pasa si mi amigo Bob está ahí y mide la ubicación de la pelota de una manera diferente? Quizás pone el origen donde empieza la bola, en mi mano, dándole una posición inicial de (0, 0, 0). Eso también parece lógico. Podríamos discutir sobre quién tiene razón, pero sería una tontería. Simplemente tenemos diferentes marcos de referencia y ambos son arbitrarios. (No te preocupes, volveremos a los trenes).

Ahora lanzo esa pelota hacia arriba en el aire. Después de un breve intervalo de tiempo de 0,1 segundos, mi sistema de coordenadas tiene la pelota en la ubicación (1, 1, 2), lo que significa que está 1 metro más arriba. Bob también tiene una nueva ubicación (0, 0, 1). Pero observe que en ambos sistemas la pelota se elevó 1 metro en la dirección z. Entonces estaríamos de acuerdo en que la pelota tiene una velocidad ascendente de 10 metros por segundo.

Un marco de referencia en movimiento

Ahora supongamos que llevo esa pelota en un tren que viaja a 10 metros por segundo (22,4 millas por hora). Vuelvo a lanzar la pelota hacia arriba. ¿Qué pasará? Estoy dentro del vagón, así que uso un sistema de coordenadas que se mueve junto con el tren. En este marco de referencia en movimiento, estoy estacionario. Bob está parado al lado de las vías (puede ver la pelota a través de las ventanas), por lo que usa un sistema de coordenadas estacionario, en el que yo me muevo.

Cortesía de Rhett Allain

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