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Esta paradoja la leí hace muchos años, ya no recuerdo dónde, y desde entonces de vez en cuando me vuelve a la memoria y me vuelve a dejar pensativo. Es como sigue.

Una mosca va volando en dirección a un tren que se mueve en sentido contrario, al cabo de un tiempo, se encuentran y obviamente la mosca muere aplastada contra la locomotora. El asunto es que la mosca llevaba una cierta velocidad antes de chocar con el tren, y después de muerta en cambio lleva otra velocidad (la del tren) de sentido contrario, por lo que en algún momento la velocidad de la mosca ha tenido que ser cero (puesto que ha cambiado de sentido). Pero ya que la mosca va pegada al tren, esto implica que la velocidad del tren también ha pasado por cero, luego la mosca ha detenido al tren.


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preguntado el 19/08/10 a las 14:26

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Zzz
158419

editado el 19/08/10 a las 15:02

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MiGUi
1816114

Cuando leí esta paradoja venía acompañada de una explicación que ya no recuerdo, pero que en su momento no me convenció. Decía algo de que el paso por cero de la velocidad de la mosca no era real, sino que obedecía simplemente a la elección de un cierto marco de referencia. Yo creo que, efectivamente, el marco de referencia serían las vías del tren, pero de acuerdo a este mismo marco estamos midiendo la velocidad del tren, ¿no?

Creo que la respuesta debe tener algo más de enjundia...

( el 19/08/10 a las 14:31) Zzz Zzz's gravatar image
1

Bueno, el tren no ha cambiado de sentido, por tanto el tren nunca ha tenido que ser cero.

( el 19/08/10 a las 14:59) jazcaba jazcaba's gravatar image

La velocidad del tren no varía (o por lo menos no apreciablemente), la solución es simplemente que la mosca se deforma, de modo que conforme va aplastándose la velocidad de la mosca varía continuamente desde su velocidad inicial hasta la del tren, momento en el que dejará de aplastarse más (salvo por la acción del aire).

respondido el 19/08/10 a las 15:09

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darthyoda
993110

Por aquí iban también mis ideas, pero yo voy un poco más allá. Pienso que, aunque la mosca se deforme, para el punto en que la mosca entra en contacto con el tren por primera vez sigue siendo aplicable el enunciado original, y ese punto pertenece tanto a la mosca como al tren, por tanto el tren alcanza en ese punto velocidad cero por un instante.

Creo que la clave pueda estar en que el tren también se deforma (aunque sea en mucha menor cuantía que la mosca), y esto podría causar que el punto de impacto realmente alcanzara velocidad cero por un instante en el tren (para "relanzarse" poco después a su velocidad original, debido a la elasticidad del material del tren).

( el 19/08/10 a las 20:04) Zzz Zzz's gravatar image

El problema se puede plantear perfectamente considerando el tren totalmente rígido, el cual no va a variar en ningún momento su velocidad.

En el momento en el que la mosca entra en contacto con el tren, el tren lleva su velocidad y la mosca lleva su velocidad inicial. Es entonces donde comienza a deformarse, de una manera casi instantánea, por supuesto, pero que ocurre en un tiempo finito. Según va avanzando el tren, que consideramos rígido, va empujando a la mosca en el punto de contacto, deformándola y modificando su velocidad, hasta que llega un punto en el que la velocidad de la mosca se ha igualado a la del tren (que permanece fija) y la mosca deja de deformarse más, quedándose pegada a él. Todo esto en milésimas de segundo.

( el 19/08/10 a las 20:56) darthyoda darthyoda's gravatar image

Hola.

Imagina que saltas de un 2º piso y caes en una cama elástica, imagina también que ésta no se rompe, y que botas en ella saliendo lanzado hacia arriba.
En ese sistema, se cumplen algunas condiciones de la paradoja que nos presentas, y las que no, pueden adaptarse; lo importante es que has caído hacia ella, has entrado en contacto con ella, y tu velocidad ha variado de sentido, haciéndose nula en un momento dado, sin que la cama elástica se entere del asunto.

Imagina ahora en la mosca, supón un punto fijo en ella: su ojo derecho. Supongamos que tiene las propiedades elásticas de una pelota de goma.
Llega al tren, el tren la aplasta, y su cuerpo se deforma como se deformaba la cama elástica al saltar sobre ella: en estos momentos su velocidad está decreciendo.
Llega un punto en el que esa deformación (fuerza) hace que la velocidad de la mosca se anule.
A partir de ahora, como el tren sigue moviéndose ajeno a nuestra historia, haga lo que haga la mosca (siga deformándose en un sentido, lo haga en el otro o no haga nada por acción de una supuesta fuerza de rozamiento aerodinámica), comenzará a moverse en el sentido del tren, sin que haya ocurrido nada extraño. :)

Saludos!

respondido el 20/08/10 a las 00:06

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Stunt21
1365

Efectivamente, e incluso si nos pusiéramos en un marco de referencia que se mueve a la misma velocidad que el tren (un coche al lado, p.ej.), la velocidad de los átomos de la mosca no puede variar instantáneamente (no hay fuerzas exactamente infinitas). Lo puedes visualizar así:

El choque con el tren consiste en acercarse lo suficiente al campo eléctrico repulsivo de sus átomos. Si uno lo pudiera ver con un microscopio potentísimo, vería que los átomos "de alante" de la mosca empiezan a percibir la fuerza repulsiva, que crece cada vez más cuanto más se acercan a los átomos del tren. Esa fuerza decelera sus átomos, haciendo que su velocidad pase por 0 y termine siendo la del tren. ¿Qué ven los átomos del tren, en el punto del choque? Perciben un campo eléctrico repelente creciente (el de los átomos de la mosca), que los empuja hacia adentro del tren. Como el tren es casi rígido, éste campo hará que su velocidad decrezca un poco, "empujándolos" hacia adentro una distancia absúrdamente pequeña. Luego, cuando la energía cinética de la mosca se haya disipado espachurrándola y en forma de vibración minúscula en el tren, los átomos del tren que se movieron volverán a su sitio. Estos átomos de tren que se movieron, en ningún momento redujeron su velocidad de forma apreciable. La paradoja se crea sólo si ignoramos la realidad mecánica de que la acción del tren sobre la mosca es a distancia (aunque sea una distancia ridículamente pequeña). :)

respondido el 20/08/10 a las 06:07

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Jorge
1118210

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pregunta formulada: el 19/08/10 a las 14:26

pregunta vista: 2,830 veces

última actualización: el 20/08/10 a las 06:07

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