2012-02-16 08:08:26 +0000 2012-02-16 08:08:26 +0000
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A rotação da terra afeta o tempo de viagem da Europa para a Austrália?

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Assumindo que um lugar na Europa está exatamente no lado oposto da terra do que Sydney. Agora eu quero pegar um avião para viajar para lá. Importa se o plano voa com a rotação da terra ou contra a rotação da terra? ou seja, importa se o avião voa para oeste ou para leste?

Intuitivamente eu diria que importa, porque se eu voar contra a rotação da terra o objetivo, neste caso Sydney está chegando mais perto. Por outro lado, talvez o avião ainda esteja na atmosfera e, portanto, parte da rotação da terra.

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Respostas (3)

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2012-02-16 08:21:41 +0000

Isto depende, na verdade, de vários factores. Eu me perguntei isso uma vez há muitos anos atrás, e perguntei um pouco. Não tinha Travel.SE na época;)

A terra está girando a uma velocidade bastante rápida - e qualquer ponto da terra está, portanto, na verdade, ‘se movendo’ (é tudo relativo). Uma vez que os pontos do equador têm de viajar mais longe, estão a mover-se ainda mais depressa do que nos pólos.

Agora, claro, o ar é arrastado com a terra, felizmente, caso contrário os pobres calos do equador teriam velocidades de vento na direcção oposta à velocidade do som ;)

Contudo, quando está num avião, considere que pode demorar quase uma hora mais a atravessar o Atlântico na direcção oeste (“contra” o spin) do que “com” o spin.

Quando você está voando com o giro, e por relação, com o vento, você não está voando ‘dentro’ de uma força que está indo para o outro lado, como você está quando você voa contra o giro. A terra também está a arrastar-te com ela - ou melhor, está a arrastar a atmosfera, e tu nela.

Contudo, o que terás tendência a descobrir é que na realidade é muito mais dependente da existência de jetstreams - onde o ar lá em cima está a mover-se mais rapidamente do que ao nível do solo, e pode aumentar a velocidade do avião se for na mesma direcção. É claro, na outra direção você faz bem em evitar o jetstream, pois ele iria atrasá-lo.

Para colocar em palavras mais eloquentes que a minha, vou pedir emprestado uma citação de Aerospaceweb.org , que primeiro, você deve se considerar como estando correndo….

Pare de correr. Se você saltasse direto para o ar, a Terra giraria por baixo de você? (Aqueles que acreditam que a Terra gira à sua volta podem querer parar de ler agora mesmo). Não, porque quando você saiu da superfície da Terra, você estava viajando na mesma velocidade que a superfície, então, em essência, a Terra igualou a sua velocidade através do espaço enquanto você estava no ar! A mesma condição é válida para um avião que viaja de Los Angeles para Bombaim. Se ignorássemos os ventos, não importa em que direção você voou de Los Angeles, a velocidade do avião em relação à Terra seria a mesma. Enquanto a velocidade da aeronave através do espaço mudaria, o efeito da rotação da Terra permanece constante, e na verdade é “cancelada”, não importa em que direção você viaje. Em outras palavras, a velocidade da rotação da Terra já é transmitida à aeronave, e a Terra iguala essa velocidade durante todo o vôo. (Claro que, no caso das naves espaciais, essas velocidades se tornam muito importantes)

Então, o resultado final dessa longa discussão é que a rotação da Terra não tem efeito sobre o tempo de viagem de uma aeronave. Na verdade, são os ventos de proa e os ventos de cauda que provocam a mudança nos tempos de viagem. Às vezes é difícil acreditar que os ventos possam ter esse efeito, então vamos considerar o problema um pouco mais em profundidade. No exemplo dado, o vôo de Bombaim para a Califórnia (leste) é 23% mais curto do que a viagem da Califórnia para Bombaim (oeste). Isto significa que a velocidade da viagem para leste deve ser 23% mais rápida. Os ventos predominantes em praticamente qualquer lugar que estamos falando de sopro de oeste para leste, então quando estamos viajando para leste, obtemos um ganho de velocidade, e quando viajamos para oeste, obtemos uma penalidade de velocidade. Agora, se quisermos assumir que os ventos são idênticos nos dois dias em que voamos, então a velocidade do vento só precisa ser igual a 11,5% da velocidade da aeronave! Isto causaria uma diferença entre a velocidade a oeste e a velocidade a leste de 23%! A velocidade de cruzeiro do Boeing 777 de longo alcance é de cerca de 550 mph (885 kmh) a 35,000 pés (10,675 m). Isto significa que os ventos só precisam de uma velocidade de cerca de 65 mph (105 kmh) (bom tempo para kite). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica a uma altitude tão elevada. Velocidades superiores a 100 mph (160 kmh) não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de alta velocidade chamada Jetstream que flui para o leste, e se uma aeronave pode tirar vantagem desses ventos, então o tempo de viagem pode ser reduzido ainda mais.

Também note esta incrível exibição AO VIVO dos ventos predominantes nos EUA , que afetam tudo isso.

** Então qual é a linha de fundo? A direção que você viaja em relação à rotação da Terra não afeta o tempo de viagem de um avião e, mais importante, um mero vento de 65 mph é mais do que suficiente para causar uma diferença no tempo de viagem de cinco horas quando você está viajando longas distâncias!**

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2012-02-16 09:34:37 +0000

Para complicar um pouco mais e acrescentar à resposta de Mark Mayo, as correntes de jato são causadas pelo fato de que a terra está girando através do efeito Coriolis, então na verdade você poderia argumentar que sim, a rotação da terra afeta o tempo de viagem, mas talvez não da maneira que você esperaria.

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2012-02-16 21:01:03 +0000
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Isso faz a diferença. De uma maneira a velocidade do avião é adicionada à rotação da Terra, de uma maneira é subtraída da rotação da Terra. A relatividade especial diz t’ = t*sqrt(1-v^2c^2). Indo com a rotação você tem um v mais alto e assim o tempo passa mais devagar.

Você vai precisar de um relógio atômico para medir a diferença, no entanto. Para fins práticos, a resposta do Mark Mayo está certa.

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