Solución: Caerías na piscina ou fóra?

A resposta á pregunta de que ocorre se unha persoa salta nun trampolín que está nunha piscina situada no teito dunha furgoneta en marcha depende das condicións. Primeiro do vento, e, sobre todo, da aceleración ou non na velocidade da furgoneta. O vento podemos obvialo porque nas viñetas non aparece un vento enorme que sería o que podería influír. O importante aquí é se a furgoneta vai a velocidade constante ou ten aceleración.

Para chegar a aclarar o que ocorrerá imos empezar supoñendo que no canto de saltar desde un trampolín no teito da furgoneta, a persoa que está aí só salta sobre o teito: un salto en vertical cara arriba. Se a furgoneta móvese a velocidade constante, esa persoa caerá no mesmo punto. A persoa dáse impulso para saltar na vertical e, na horizontal, vai indo xunto coa furgoneta a velocidade constante. Entón a súa velocidade total é a vertical coa que inicia o salto máis unha compoñente horizontal. Esta compoñente horizontal, se a resistencia do aire é despreciable, vai permanecer constante. A que varía é a vertical porque, por acción da gravidade, sobe un pouco, pero pronto empeza a baixar. Como cando baixa segue indo á mesma velocidade horizontal, se a furgoneta non cambiou de velocidade, na horizontal movéronse o mesmo, así que por iso cae no mesmo punto. É dicir, na piscina.

Imaxinemos ese mesmo salto, pero cunha furgoneta que acelera ou decelera. Cando a persoa cae, leva a velocidade inicial, a velocidade que tiña a furgoneta cando deu o salto. Pero se a furgoneta acelerou nese momento, deulle tempo a avanzar máis que á persoa que saltou, polo que caerá noutro punto da piscina ou mesmo fóra da furgoneta se acelerou moito. E ao contrario, se decelera, a persoa caerá máis adiante do punto no que saltou.

Agora metamos o trampolín na ecuación. Primeiro imos pensar nun salto desde un trampolín dunha piscina normal que está fixa no chan. Cando unha persoa salta desde un trampolín non o fai en vertical porque se o fixese caería no trampolín e non na piscina. Debe ter velocidade inicial na vertical para ascender, pero tamén na horizontal para así avanzar cara á piscina. A isto en física chamámolo tiro parabólico: cando a única forza que inflúe no obxecto é a gravidade, de novo porque contamos cunha resistencia do aire despreciable. O movemento do proxectil na horizontal ten unha velocidade constante, mentres que na vertical a velocidade varía porque actúa a gravidade.

E por fin, chegamos ao salto desde o trampolín no teito da furgoneta. Neste caso, combínanse as dúas cousas. A persoa salta no trampolín e cando despega os pés terá certa velocidade con respecto á furgoneta porque se non caería no mesmo punto. Pero se a furgoneta ten velocidade constante, a persoa caerá coma se a furgoneta estivese parada todo o tempo, porque esa velocidade constante na horizontal tamén a ten a persoa que salta: digamos que se moven xuntos. Isto ten que ver coas leis de Newton, xa que a física é a mesma en todos os sistemas de referencia que se moven entre si a velocidade constante. Pero se a furgoneta acelera, como vimos antes, avanzará máis que a persoa que salta, polo que pode caer no trampolín ou, mesmo, fóra da furgoneta se a aceleración foi moi forte.

E se no momento do salto a furgoneta está nunha curva? Nunha curva, a velocidade horizontal da furgoneta vai cambiar de dirección, así que o que vai ocorrer é que a persoa que salta avanzará na liña inicial da compoñente horizontal, pero como a furgoneta vira, cando cae xa non hai furgoneta debaixo porque a persoa seguiu unha traxectoria recta e a furgoneta, non. Non se moveron xuntos no plano da estrada. Así que tamén neste caso caerá fóra da furgoneta.

FONTE: Prado Martín Moruno/elpais.com/ciencia