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Muy buenas a todos.
Tengo una gran duda acerca de un tema que hasta hace unos días creía entender sin problemas: la variación de la intensidad de campo gravitatorio en los diferentes puntos de la superficie terrestre, atendiendo a diversos factores.
En primer lugar, teniendo en cuenta que el radio terrestre desde el centro de la tierra a los polos es menor que el radio de la tierra al ecuador a causa de la forma achatada de la tierra, se tiene que es mayor en los polos que en el ecuador (ya que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia).
Hasta ahí bien. Pero ahora no entiendo del todo cómo influye la llamada "fuerza centrífuga" en que se produzca variación en el valor de la intensidad de campo. Voy a exponer dos puntos de vista para llegar a mi duda:
1-Si consideramos un observador inercial "absoluto", situado fuera de la tierra, y un móvil en el ecuador, el observador verá: el móvil está sujeto a la tierra mediante la fuerza peso; Además, el móvil gira con el movimiento de rotación de la tierra, siendo la misma fuerza peso la que actúa de fuerza centrípeta. Según la segunda Ley de Newton: . En este caso, no hay que incluir la fuerza centrífuga, ya que es posible describir la física del móvil sin ella.
2-Si consideramos un observador no inercial colocado en la superficie de la tierra, y un móvil en el ecuador, el observador describirá la física de la siguiente manera: el móvil está sujeto a la tierra mediante la fuerza peso; Ahora bien, este móvil se encuentra en reposo debido a la no inercialidad del sistema de referencia. Para poder escribir la segunda Ley de Newton sin que el móvil colapse en el centro de la tierra, el observador introduce una fuerza de inercia llamada fuerza centrífuga (que es, en cualquier caso, una fuerza imaginaria), de igual magnitud que la fuerza peso pero sentido contrario, es decir: .
Pues bien, si en ambas descripciones se llega a la misma conclusión, ¿por qué la fuerza centrífuga hace variar el valor de g? Y además, ¿por qué la velocidad de rotación en los distintos puntos de la superficie terrestre es distinta, siendo que siempre se puede aplicar , obteniendo un valor constante para ?
Poniéndonos en el caso más extremo, que es en los polos, donde la velocidad es cero, es impracticable aplicar la segunda Ley de Newton, ya que el móvil en un polo está sujeto por la fuerza peso, pero no gira, luego la aceleración normal es cero.
Estoy hecho un mar de dudas. Entretanto, Wikipedia dice que "debido a la rotación de la Tierra, los cuerpos experimentan una fuerza centrífuga que varía según la latitud: es nula en los polos y máxima en el ecuador. Esta fuerza centrífuga hace disminuir el efecto de la atracción gravitatoria, y la desvía de su dirección original hacia el centro de la Tierra", lo cual no llego a comprender.
Muchas gracias de antemano por cualquier orientación, y ya lo siento por ser tan extenso, pero llevo dándole vueltas al tema unos cuantos días y no consigo sacar nada en claro. Debo equivocarme en algo, pero no sé en qué, sinceramente.
Un saludo
Tengo una gran duda acerca de un tema que hasta hace unos días creía entender sin problemas: la variación de la intensidad de campo gravitatorio en los diferentes puntos de la superficie terrestre, atendiendo a diversos factores.
En primer lugar, teniendo en cuenta que el radio terrestre desde el centro de la tierra a los polos es menor que el radio de la tierra al ecuador a causa de la forma achatada de la tierra, se tiene que es mayor en los polos que en el ecuador (ya que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia).
Hasta ahí bien. Pero ahora no entiendo del todo cómo influye la llamada "fuerza centrífuga" en que se produzca variación en el valor de la intensidad de campo. Voy a exponer dos puntos de vista para llegar a mi duda:
1-Si consideramos un observador inercial "absoluto", situado fuera de la tierra, y un móvil en el ecuador, el observador verá: el móvil está sujeto a la tierra mediante la fuerza peso; Además, el móvil gira con el movimiento de rotación de la tierra, siendo la misma fuerza peso la que actúa de fuerza centrípeta. Según la segunda Ley de Newton: . En este caso, no hay que incluir la fuerza centrífuga, ya que es posible describir la física del móvil sin ella.
2-Si consideramos un observador no inercial colocado en la superficie de la tierra, y un móvil en el ecuador, el observador describirá la física de la siguiente manera: el móvil está sujeto a la tierra mediante la fuerza peso; Ahora bien, este móvil se encuentra en reposo debido a la no inercialidad del sistema de referencia. Para poder escribir la segunda Ley de Newton sin que el móvil colapse en el centro de la tierra, el observador introduce una fuerza de inercia llamada fuerza centrífuga (que es, en cualquier caso, una fuerza imaginaria), de igual magnitud que la fuerza peso pero sentido contrario, es decir: .
Pues bien, si en ambas descripciones se llega a la misma conclusión, ¿por qué la fuerza centrífuga hace variar el valor de g? Y además, ¿por qué la velocidad de rotación en los distintos puntos de la superficie terrestre es distinta, siendo que siempre se puede aplicar , obteniendo un valor constante para ?
Poniéndonos en el caso más extremo, que es en los polos, donde la velocidad es cero, es impracticable aplicar la segunda Ley de Newton, ya que el móvil en un polo está sujeto por la fuerza peso, pero no gira, luego la aceleración normal es cero.
Estoy hecho un mar de dudas. Entretanto, Wikipedia dice que "debido a la rotación de la Tierra, los cuerpos experimentan una fuerza centrífuga que varía según la latitud: es nula en los polos y máxima en el ecuador. Esta fuerza centrífuga hace disminuir el efecto de la atracción gravitatoria, y la desvía de su dirección original hacia el centro de la Tierra", lo cual no llego a comprender.
Muchas gracias de antemano por cualquier orientación, y ya lo siento por ser tan extenso, pero llevo dándole vueltas al tema unos cuantos días y no consigo sacar nada en claro. Debo equivocarme en algo, pero no sé en qué, sinceramente.
Un saludo
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