La física de Brian Koberlein 6 de septiembre de el año 2016
He estado recibiendo un aluvión de correos electrónicos y comentarios recientemente de personas que no creen que la Tierra es redonda. Es bastante sencillo para demostrar a sí mismo que la Tierra es de hecho todo el año, pero esta vez el argumento es acerca de la gravedad y la (supuesta) de rotación de la Tierra. Gotas de agua sobre una bola volarán si gira la bola debido a la fuerza centrífuga. Si la Tierra gira una vez al día, entonces las cosas en el ecuador se mueve a más de 1.000 mph, mientras que la materia está cerca de los polos apenas se movía. ¿Cómo puede ser fuerte gravedad suficiente como para evitar que las cosas volando de la línea ecuatorial, sin aplastar al mismo tiempo las cosas en los polos?
La idea básica de la gravedad es que las masas se atraen mutuamente el uno al otro. Como Newton describió, masas ejercen una fuerza sobre otras masas en función de la cantidad de masa que tiene, y lo lejos que está. Cerca de la superficie de la Tierra, la fuerza de la gravedad es aproximadamente 10 veces su masa. Este número viene del hecho de que la fuerza es un producto de la masa y aceleración, y la aceleración de la gravedad es de aproximadamente 10 metros por segundo cuadrado. Eso significa que si se toma una masa y renunciar a ella, su velocidad aumentaría en cerca de 10 metros por segundo (22 mph) cada segundo. Si la Tierra no se gira, la fuerza de la gravedad sería básicamente el mismo en todas partes en el planeta, y "abajo" sería siempre hacia el centro de la Tierra. Pero la Tierra está girando, dicen los científicos, por lo que seguramente que tendrían un efecto, ¿verdad?
Resulta que la fuerza centrífuga es fácil de medir en el laboratorio. Simplemente mueve una masa y medir la cantidad de la masa parece tirar hacia afuera. Sí, sé que algunos de ustedes señalar que esta realidad implica la fuerza centrípeta, pero el resultado final es el mismo. Un laboratorio de física introductoria común implica la realización de un experimento tal de ver cómo la velocidad de un objeto afecta a la fuerza centrífuga. Lo que se encuentra es que la fuerza depende del cuadrado de la velocidad dividida por el radio del movimiento circular. En el ecuador un objeto se mueve alrededor de 1.000 mph, y se mueve en un círculo con un radio de alrededor de 4.000 millas. Enchufe éstos en nuestra ecuación y que da 250 millas por hora cuadrado. Eso suena enorme, pero si se lo convierte al sistema métrico, se obtiene 0,03 metros por segundo cuadrado. Así que la gravedad tira de un objeto en el ecuador con una fuerza de alrededor de 10 veces su masa, mientras que la fuerza centrífuga está tirando de ella fuera de la Tierra en alrededor de 0,03 veces su masa. Sí, las cosas en el ecuador se están moviendo rápidamente, pero el radio de la Tierra es tan grande que no produce mucha fuerza centrífuga.
He estado recibiendo un aluvión de correos electrónicos y comentarios recientemente de personas que no creen que la Tierra es redonda. Es bastante sencillo para demostrar a sí mismo que la Tierra es de hecho todo el año, pero esta vez el argumento es acerca de la gravedad y la (supuesta) de rotación de la Tierra. Gotas de agua sobre una bola volarán si gira la bola debido a la fuerza centrífuga. Si la Tierra gira una vez al día, entonces las cosas en el ecuador se mueve a más de 1.000 mph, mientras que la materia está cerca de los polos apenas se movía. ¿Cómo puede ser fuerte gravedad suficiente como para evitar que las cosas volando de la línea ecuatorial, sin aplastar al mismo tiempo las cosas en los polos?
La idea básica de la gravedad es que las masas se atraen mutuamente el uno al otro. Como Newton describió, masas ejercen una fuerza sobre otras masas en función de la cantidad de masa que tiene, y lo lejos que está. Cerca de la superficie de la Tierra, la fuerza de la gravedad es aproximadamente 10 veces su masa. Este número viene del hecho de que la fuerza es un producto de la masa y aceleración, y la aceleración de la gravedad es de aproximadamente 10 metros por segundo cuadrado. Eso significa que si se toma una masa y renunciar a ella, su velocidad aumentaría en cerca de 10 metros por segundo (22 mph) cada segundo. Si la Tierra no se gira, la fuerza de la gravedad sería básicamente el mismo en todas partes en el planeta, y "abajo" sería siempre hacia el centro de la Tierra. Pero la Tierra está girando, dicen los científicos, por lo que seguramente que tendrían un efecto, ¿verdad?
Resulta que la fuerza centrífuga es fácil de medir en el laboratorio. Simplemente mueve una masa y medir la cantidad de la masa parece tirar hacia afuera. Sí, sé que algunos de ustedes señalar que esta realidad implica la fuerza centrípeta, pero el resultado final es el mismo. Un laboratorio de física introductoria común implica la realización de un experimento tal de ver cómo la velocidad de un objeto afecta a la fuerza centrífuga. Lo que se encuentra es que la fuerza depende del cuadrado de la velocidad dividida por el radio del movimiento circular. En el ecuador un objeto se mueve alrededor de 1.000 mph, y se mueve en un círculo con un radio de alrededor de 4.000 millas. Enchufe éstos en nuestra ecuación y que da 250 millas por hora cuadrado. Eso suena enorme, pero si se lo convierte al sistema métrico, se obtiene 0,03 metros por segundo cuadrado. Así que la gravedad tira de un objeto en el ecuador con una fuerza de alrededor de 10 veces su masa, mientras que la fuerza centrífuga está tirando de ella fuera de la Tierra en alrededor de 0,03 veces su masa. Sí, las cosas en el ecuador se están moviendo rápidamente, pero el radio de la Tierra es tan grande que no produce mucha fuerza centrífuga.
La rápida rotación de Saturno significa que es más ancha en el ecuador que los polos.
Dado que la fuerza centrífuga es de sólo el 0,3% de la fuerza de la gravedad, la gravedad siempre domina, y no nos damos cuenta de la fuerza centrífuga en nuestra vida cotidiana. Pero mediciones gravitacionales modernos son extremadamente sensibles. Hemos medido la variación de la gravedad de todo el mundo, y nos encontramos con que varía con la latitud al igual que lo predicho por la gravedad newtoniana y la fuerza centrífuga. rotación de la Tierra significa que está ligeramente más claro en el ecuador, pero la Tierra tendría que girar mucho, mucho más rápido para vencer la gravedad. La Tierra no es el único lugar donde la fuerza centrífuga tiene un efecto. Saturno, por ejemplo, tiene un día que sólo 10 horas de largo, y como resultado es ecuador se mueve a más de 23,000 mph en comparación con sus polos. Eso no es suficiente para hacer las cosas vuelan de Saturno, pero significa que la fuerza centrífuga en el ecuador es de aproximadamente el 19% de gravedad en la superficie de Saturno. Como resultado de Saturno se inclina hacia afuera en su ecuador.
Así que la rotación de la Tierra en realidad quiere decir que usted pesa menos en el ecuador. El efecto es pequeño, pero podemos medirlo, y se confirma una vez más que la Tierra es redonda.
Dado que la fuerza centrífuga es de sólo el 0,3% de la fuerza de la gravedad, la gravedad siempre domina, y no nos damos cuenta de la fuerza centrífuga en nuestra vida cotidiana. Pero mediciones gravitacionales modernos son extremadamente sensibles. Hemos medido la variación de la gravedad de todo el mundo, y nos encontramos con que varía con la latitud al igual que lo predicho por la gravedad newtoniana y la fuerza centrífuga. rotación de la Tierra significa que está ligeramente más claro en el ecuador, pero la Tierra tendría que girar mucho, mucho más rápido para vencer la gravedad. La Tierra no es el único lugar donde la fuerza centrífuga tiene un efecto. Saturno, por ejemplo, tiene un día que sólo 10 horas de largo, y como resultado es ecuador se mueve a más de 23,000 mph en comparación con sus polos. Eso no es suficiente para hacer las cosas vuelan de Saturno, pero significa que la fuerza centrífuga en el ecuador es de aproximadamente el 19% de gravedad en la superficie de Saturno. Como resultado de Saturno se inclina hacia afuera en su ecuador.
Así que la rotación de la Tierra en realidad quiere decir que usted pesa menos en el ecuador. El efecto es pequeño, pero podemos medirlo, y se confirma una vez más que la Tierra es redonda.
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