Mejor respuesta
En la mecánica clásica, los ejes principales se refieren a los ejes a lo largo de los cuales se encuentran los vectores propios del tensor del momento de inercia de un cuerpo rígido. El tensor de momento de inercia se puede escribir como una matriz diagonalizable en este marco, simplificando drásticamente los cálculos relacionados con su movimiento de rotación.
En cuanto a la forma del cuerpo rígido, es imposible determinar esta información con conocimiento solo de los ejes principales; sin embargo, los ejes principales dan lugar al elipsoide de Poinsot del objeto, un elipsoide (elipse tridimensional) que describe el movimiento sin torque del cuerpo. Ver ¿Cuál es el significado del elipsoide de Poinsot? para más detalles.
Respuesta
Seguramente te refieres a la trayectoria de un proyectil – los componentes vertical y horizontal de un PROJECTILE son independientes entre sí.
Un proyectil es un objeto sobre el que la única fuerza que actúa es la gravedad. Los proyectiles experimentan un movimiento horizontal , así como un movimiento vertical . Es decir, a medida que se mueven horizontalmente, también se mueven verticalmente. Estos son los dos componentes del movimiento del proyectil.
Isaac Newton estaba interesado en dos aspectos de la órbita de la Luna:
1) Por qué, si todos los objetos sienten la aceleración debido a la gravedad hacia la Tierra, ¿la Luna no sale del cielo y cae sobre la Tierra? y,
2) Por qué, si los objetos se mueven con velocidad y dirección constantes hasta que actúan sobre ellos una fuerza externa , ¿la Luna se mueve en círculo en lugar de en línea recta?
Creó un experimento mental , en el que se colocó un cañón en la cima de una montaña alta y se disparó horizontalmente. Si no hubiera gravedad, la bala de cañón continuaría su movimiento horizontal a una velocidad constante. Esto es consistente con el ley de inercia – o la primera ley del movimiento de Newton. Y luego, si simplemente se dejaba caer desde el reposo en presencia de la gravedad, la bala de cañón se aceleraría hacia abajo, ganando velocidad a una tasa de 9,8 m / s por segundo. Esto es coherente con nuestra concepción de los objetos en caída libre que se aceleran a una velocidad conocida como aceleración de la gravedad o la segunda ley del movimiento de Newton.
Imagen cortesía de: Características de la trayectoria de un proyectil
Continuando con el experimento mental, si la bala de cañón se dispara horizontalmente en presencia de gravedad, entonces la bala de cañón mantendría el mismo movimiento horizontal que antes: una velocidad horizontal constante (ignorando el aire resistencia) y la fuerza de gravedad actuará sobre la bala de cañón para causar el mismo movimiento vertical que antes: una aceleración hacia abajo. La bala de cañón caerá la misma distancia que cuando simplemente se dejó caer desde el reposo, aunque más lejos . Vemos que la presencia de la gravedad no afecta al horizo movimiento final del proyectil.
La fuerza de gravedad actúa hacia abajo y es incapaz de alterar el movimiento horizontal. Debe haber una fuerza horizontal para provocar una aceleración horizontal. Somos conscientes de que la única fuerza que actúa sobre el proyectil es la fuerza vertical. La fuerza vertical es perpendicular al movimiento horizontal y no lo afectará ya que componentes perpendiculares del movimiento son independientes entre sí. Por lo tanto, el proyectil viaja con una velocidad horizontal constante y una aceleración vertical hacia abajo.
Para completar el experimento mental, si la bala de cañón se dispara con suficiente fuerza, irá tan rápido que caerá en todo el mundo, es decir, ¡está en órbita! El movimiento horizontal abruma el tirón hacia abajo de la gravedad.