A rotação da Terra afeta o tempo de viagem da Europa para a Austrália?

Supondo que um lugar na Europa esteja exatamente no lado oposto da terra que Sydney. Agora eu quero pegar um avião para viajar até lá. Importa se o plano voa com a rotação da Terra ou contraria a rotação da Terra? Isso importa se o avião voa para oeste ou para leste?

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

Na verdade, isso depende de alguns fatores. Eu me perguntei isso uma vez há muitos anos e perguntei um pouco. Não tinha Travel.SE naquela época;)

A Terra está girando a uma velocidade bastante rápida - e, portanto, qualquer ponto da Terra está realmente "se movendo" (é tudo relativo). Como os pontos no equador ainda precisam percorrer, eles estão se movendo ainda mais rápido do que nos pólos.

Agora, é claro, o ar é arrastado ao redor da terra, felizmente, caso contrário, as pessoas pobres no equador teriam velocidades de vento na direção oposta à velocidade do som;)

No entanto, quando você estiver em um avião, considere que pode levar quase uma hora a mais para atravessar o Atlântico em uma direção oeste ('contra' o giro) do que 'com' o giro.

Quando você está voando com o giro, e por relação com o vento, não está voando para uma força que está indo para o outro lado, como você está quando voa contra o giro. A Terra também está arrastando você com ela - ou melhor, está arrastando a atmosfera, e você nela.

No entanto, o que você tenderá a descobrir é que, na realidade, é muito mais dependente da existência de correntes de jato - onde o ar lá em cima está se movendo mais rápido do que no nível do solo e pode aumentar a velocidade do avião se for na mesma direção. Obviamente, na outra direção, você faz bem em evitar a corrente de jato, pois isso o atrasaria.

Para colocar em palavras mais eloquentes que as minhas, emprestarei uma citação do Aerospaceweb.org , que primeiro você deve considerar estar em execução ...

Pare de correr. Se você pulasse no ar, a Terra giraria embaixo de você? (Aqueles que acreditam que a Terra gira em torno deles podem querer parar de ler agora.) Não, porque quando você deixou a superfície da Terra, estava viajando na mesma velocidade que a superfície; portanto, em essência, a Terra correspondia à sua velocidade através do espaço enquanto você estava no ar! A mesma condição se aplica a um avião que viaja de Los Angeles a Bombaim. Se ignorarmos os ventos, não importa em que direção você voou de Los Angeles, a velocidade da aeronave em relação à Terra seria a mesma. Embora a velocidade da aeronave no espaço mude, o efeito da rotação da Terra permanece constante e, na verdade, é "cancelado", independentemente da direção em que você viajar. Em outras palavras, a velocidade de rotação da Terra já é transmitida à aeronave, e a Terra corresponde a essa velocidade durante todo o vôo. (Obviamente, no caso de naves espaciais, essas velocidades se tornam muito importantes.)

Portanto, o resultado final dessa longa discussão é que a rotação da Terra não afeta o tempo de viagem de uma aeronave. Na verdade, são os ventos contrários e os que causam a mudança nos tempos de viagem. Às vezes é difícil acreditar que os ventos possam ter tanto efeito, então vamos considerar o problema um pouco mais a fundo. No exemplo dado, o voo de Bombaim para a Califórnia (leste) é 23% mais curto do que a viagem da Califórnia para Bombaim (oeste). Isso significa que a velocidade da viagem leste deve ser 23% mais rápida. Os ventos predominantes praticamente em qualquer lugar em que estamos falando de sopro de oeste para leste, portanto, quando estamos viajando para o leste, obtemos um ganho de velocidade e, quando viajamos para o oeste, recebemos 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! Isso causaria uma diferença entre a velocidade a oeste e a leste a 23%! A velocidade de cruzeiro do Boeing 777 de alcance estendido é de cerca de 885 km / h a 10.675 m. Isso significa que os ventos precisam apenas de uma velocidade de 105 km / h (bom tempo de pipa). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica em uma altitude tão alta. Velocidades acima de 160 km / h não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de fluxo de alta velocidade chamada jato que flui para leste, e se uma aeronave puder tirar vantagem desses ventos, o tempo de viagem poderá ser reduzido ainda mais. Isso causaria uma diferença entre a velocidade a oeste e a leste a 23%! A velocidade de cruzeiro do Boeing 777 de alcance estendido é de cerca de 885 km / h a 10.675 m. Isso significa que os ventos precisam apenas de uma velocidade de 105 km / h (bom tempo de pipa). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica em uma altitude tão alta. Velocidades acima de 160 km / h não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de fluxo de alta velocidade chamada jato que flui para leste, e se uma aeronave puder tirar vantagem desses ventos, o tempo de viagem poderá ser reduzido ainda mais. Isso causaria uma diferença entre a velocidade a oeste e a leste a 23%! A velocidade de cruzeiro do Boeing 777 de alcance estendido é de cerca de 885 km / h a 10.675 m. Isso significa que os ventos precisam apenas de uma velocidade de 105 km / h (bom tempo de pipa). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica em uma altitude tão alta. Velocidades acima de 160 km / h não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de fluxo de alta velocidade chamada jato que flui para leste, e se uma aeronave puder tirar vantagem desses ventos, o tempo de viagem poderá ser reduzido ainda mais. Isso significa que os ventos precisam apenas de uma velocidade de 105 km / h (bom tempo de pipa). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica em uma altitude tão alta. Velocidades acima de 160 km / h não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de fluxo de alta velocidade chamada jato que flui para leste, e se uma aeronave puder tirar vantagem desses ventos, o tempo de viagem poderá ser reduzido ainda mais. Isso significa que os ventos precisam apenas de uma velocidade de 105 km / h (bom tempo de pipa). Acredite ou não, 65 mph é uma velocidade de vento muito típica em uma altitude tão alta. Velocidades acima de 160 km / h não são incomuns. Se quiséssemos tornar as coisas mais complicadas, poderíamos considerar uma região de fluxo de alta velocidade chamada jato que flui para o leste e, se uma aeronave puder tirar vantagem desses ventos, o tempo de viagem poderá ser reduzido ainda mais.

Observe também 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 uma aeronave e, mais importante, um mero vento de 100 km / h é mais que suficiente para causar uma diferença no tempo de viagem de cinco horas quando você está viajando longas distâncias!

Para torná-lo um pouco mais complicado e adicionar à resposta de Mark Mayo, os fluxos de jato são causados ​​pelo fato de a Terra estar girando pelo efeito Coriolis; portanto, você pode argumentar que sim, a rotação da Terra afeta a viagem tempo, mas talvez não da maneira que você esperaria.

Faz diferença. Uma maneira pela qual a velocidade do avião é adicionada à rotação da Terra, e uma maneira pela qual é subtraída da rotação da Terra. A relatividade especial diz que t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). Indo com a rotação, você tem um v mais alto e, portanto, o tempo passa mais devagar.

Você precisará de um relógio atômico para medir a diferença. Para fins práticos, a resposta de Mark Mayo está certa.