¿Cómo es que cuando despegamos en un avión no solo seguimos volando lejos de la tierra y por qué no estamos boca abajo cuando aterrizamos en Australia?

Creo que entiendo tu confusión. Si está mirando la Tierra desde el espacio, se ve esférica; por lo tanto, si un avión despega y comienza a volar en línea recta, ¿por qué no continúa volando en línea recta en lugar de seguir la curvatura de la Tierra?

Bueno, si no fuera por la gravedad de la Tierra, todos flotaríamos en el espacio. Todos estamos constantemente cayendo hacia el centro de la Tierra a un ritmo acelerado de 9.80 metros / segundo ^ 2. Afortunadamente, la superficie de la Tierra es sólida, y somos capaces de permanecer en la Tierra, lo que nos impide caer. En consecuencia, si deseamos arrojar un objeto lejos del tirón gravitacional de la Tierra, debemos lanzarlo a una velocidad determinada que supere el tirón gravitacional. Esto se conoce como la velocidad de escape. (La velocidad de escape es la velocidad que necesita viajar un objeto para liberarse de un pozo de gravedad de un planeta o de la luna y dejarlo sin más propulsión) y resulta ser 11.20 kilómetros por segundo o 40.320 km por hora.

Supongamos que el “jet” en su pregunta es el avión jet más rápido: el X-15. Este avión vuela a una velocidad máxima de 7,200 km por hora solamente, así que, como puede ver, todavía solo tenemos alrededor del 20% de la velocidad de escape necesaria para “volar desde el borde” tal como lo coloca. Actualmente, las misiones espaciales DRAGON y FALCON-9 hacen exactamente eso: alcanzar la velocidad de escape y navegar hacia el espacio.

Sin los otros comentarios de mierda a tu pregunta. El piloto mantiene su altitud firmada como lo indica el control de vuelo, los motores a reacción solo son eficientes a grandes altitudes debido a la densidad del aire. Los motores a reacción no son más que compresores de aire de alta velocidad, ya que el aire ingresa a la turbina y se expande rápidamente causando empuje. Si viaja en un avión comercial, cuando el avión a reacción se le asigna la altitud, escuchará que los motores comienzan a estar en silencio, esto se debe a que el piloto les redujo el combustible. El aire es más delgado, por lo que se requiere menos combustible para mantener la velocidad y la rápida expansión del aire. El altímetro le dice al piloto a qué altitud están. La gravedad solo entra en juego si pierdes tus motores. Todo lo que sube tiene que bajar. Antes de salir al espacio, no lo haría a menos que tuviera un Blackbird SR-71, diseñado para esto. También utiliza un combustible de Hidrazina e Hidrógeno para lograr esto. Espero que esto realmente te ayude, si tienes más, solo pregunta.

La respuesta a esto radica en los marcos de referencia. La mayoría de las veces consideramos la Tierra como nuestro marco de referencia; a saber, la superficie curva de la tierra para ser nuestro plano de referencia. Siendo este el caso, el suelo está nivelado, el aire está nivelado y los aviones vuelan directamente a través de él. Esto está bien porque se alinea con nuestra percepción.

Pero tomemos su marco de referencia, que está enraizado en el espacio alrededor de la tierra. Ahora el suelo está curvado, el aire alrededor de la tierra también se curva y los aviones vuelan en caminos curvos. Cuando un avión despega, lleva consigo toda la inercia rotacional que le confiere el giro de la tierra y el aire. Y así, aunque esté despegado, todavía está en la atmósfera, y la atmósfera gira con la tierra, por lo que el avión continúa girando con la tierra.

Ciertamente, podría intentar forzar al avión a volar en línea recta (su definición de recta). Desde un observador terrestre, parecería que el avión se está alejando de la tierra. Debido a que el aire se curva alrededor de la tierra, volar directamente en este marco de referencia lo llevaría a un aire cada vez más delgado en los confines de la atmósfera. Finalmente, el avión alcanzaría un punto donde el aire es demasiado delgado para proporcionar suficiente elevación para continuar. El avión volvería a la deriva hacia la tierra debajo de él debido a la gravedad. Podría continuar intentando volar en esta línea recta, pero la gravedad y la falta de elevación debido al aire fino continuarían empujándolo hacia la tierra, y solo giraría alrededor de la tierra con la atmósfera.

La segunda parte de su pregunta tiene que ver con la orientación (lo que los pilotos llaman “actitud”). De nuevo es el marco de referencia. Si tomas la superficie de la tierra como tu avión de referencia, el avión vuela en línea recta todo el tiempo que da la vuelta al mundo a Australia, y así es como lo percibimos. Pero desde el espacio, parece que el avión cambia lentamente su orientación para llevarlo en una trayectoria curva alrededor de la tierra. Nuevamente, esto se debe a que el aire también se curva alrededor de la tierra. Si el piloto obligara al avión a mantener su orientación original (como se ve desde el espacio), tendría que lanzar el avión cada vez más arriba mientras se abría camino alrededor de la tierra. Eventualmente, las alas ya no podrían proporcionar elevación, ya que ya no se moverían por el aire en la dirección correcta (sin mencionar que los motores estarían orientados en la dirección incorrecta para proporcionar un empuje hacia adelante alrededor de la tierra). Para permanecer en el aire, las alas deben moverse por el aire de una manera más o menos horizontal.

La mayoría de los aviones también exhiben estabilidad estática, es decir, naturalmente vetan contra el viento. Por lo tanto, el avión se acomodará para mirar siempre hacia el aire que se aproxima, incluso cuando ese aire se curva ligeramente alrededor del planeta.

Su pregunta confunde los marcos de referencia (y el hecho de que no hay “borde” para la Tierra). El marco de referencia para un jet, o cualquier otro avión, es la superficie de la tierra. Debido a que la tierra es esférica y el marco de referencia del avión es la superficie de la tierra, el vuelo “nivelado” se define con mayor precisión como una distancia constante sobre la superficie de la tierra. Entonces, volar al espacio, que es quizás una ruta nivelada desde un marco de referencia extraterrestre, hacia el avión, es una ruta que está en ángulo hacia arriba en el marco de referencia en el que opera y, como tal, requiere fuerzas que no están diseñadas para proporcionar (por ejemplo, elevación y potencia en altitudes donde el aire es escaso).

1. Porque el avión tiene que mantener la Velocidad de escape para salir de la Tierra.

2. Porque la Tierra es esférica, no un panqueque.

Debería leer muchas de las respuestas relevantes de Robert Frost sobre este asunto.

Además, las respuestas en la siguiente pregunta le proporcionarán suficientes explicaciones:

Si la tierra es una esfera, ¿cómo es que donde quiera que estemos, nunca nos caigamos?

Su premisa parece ser que los objetos redondos tienen bordes. ¿Puedes ilustrar esto para nosotros?

Hasta entonces, simplemente diré que un planeta es un objeto masivo formado por la gravedad. El centro gravitacional está prácticamente en el centro de la Tierra. Por esta razón, no importa dónde se encuentre un objeto, es atraído hacia el centro de la Tierra (prácticamente hablando).

La tierra no es redonda … es casi esférica. ¿Dónde está el borde? La gravedad empuja los chorros hacia el centro de la masa terrestre. Mientras tanto, los motores a reacción necesitan aire … así que para volar hacia el espacio se necesita una velocidad suficiente de energía o un cohete que no necesita aire.

Un jet llegará a su techo de servicio y luego no podrá producir el empuje para lograr escapar bien de la gravedad de la Tierra.

La gravedad evita que los aviones vuelen “fuera del borde”, que en realidad va al espacio. A medida que el avión sube hacia “el borde”, el rendimiento del avión aumenta y luego disminuye bruscamente debido a la menor atmósfera en las altitudes más altas. Luego, en algún momento, la velocidad máxima está muy cerca de la velocidad de pérdida del avión y una mayor escalada hará que retroceda a altitudes más bajas o incluso se estrelle.

Entonces sí, la gravedad es lo que nos mantiene a todos en esta “tercera roca del sol”.

Hay más en la explicación, y a quora no le gustará esto, pero la respuesta corta es la gravedad.