¿Cómo sería la gravedad en el centro de la tierra?

No es físicamente posible hacer un espacio hueco en el centro de la Tierra: no hay material que sea lo suficientemente fuerte como para soportar la presión del metal y la roca que lo recubre sin ser un medio continuo. Cualquier espacio vacío que existiera mágicamente colapsaría rápida y violentamente hacia adentro.

En respuesta a su próxima pregunta: en el centro de la Tierra, la gravedad es casi cero. Esto se debe a que la Tierra es casi esférica, y la gravedad dentro de una capa esférica es cero (esto se describe mediante algo llamado teorema de la capa). Sin embargo, la presión en el centro de la Tierra es extremadamente alta, debido a todo el peso del planeta entero que empuja hacia adentro.

Si tuviera una estación espacial hueca llena de aire, experimentaría una ligera fuerza gravitacional que lo empujaría hacia el centro de la estación, debido a la masa del aire mismo. Esto no es significativo en algo del tamaño de la EEI; donde las corrientes de aire internas son mucho más importantes.

Conté 5 respuestas que contienen la palabra “centro” (o sinónimos), pero ni siquiera menciono la palabra “núcleo” (PS: una edición “interesante” que se encuentra en el registro). Dos más hablan del núcleo, pero afirman fraudulentamente que no tiene gravedad.

TL; DR: el núcleo de la Tierra es una gran región que, en general, no es neutral a la gravedad . Además, la gravedad en sus alcances exteriores es de aproximadamente 10,6 m / s², es decir, ¡ más pesada que en la superficie de la Tierra!

Algunos hechos sobre el núcleo de la Tierra. Se compone de un metal y tiene dos zonas: núcleo externo fundido y núcleo interno sólido. El radio exterior del núcleo externo es de aproximadamente 3480 km, mientras que el límite entre zonas se encuentra a 1220 km del centro del planeta. La densidad promedio del núcleo es de aproximadamente 11 g / cm³ (desde 10 g / cm³ en alcances exteriores hasta poco menos de 13 g / cm³ en el centro).

A modo de comparación: el planeta Mercurio tiene un radio de 2440 km, su densidad media es de solo 3.4 g / cm³ y, sin embargo, tiene una gravedad de 3.7 m / s² en la superficie (más de ⅓ de la Tierra). ¿Cómo puede una persona cuerda afirmar que el núcleo de la Tierra no tiene gravedad? Mire la página de datos del Modelo de Tierra de Referencia Preliminar (PREM) (Dziewonski & Anderson, 1981) o un gráfico similar al proporcionado en la respuesta de Kaushik Parashar. Muestra que la gravedad se vuelve más baja que en la superficie de la Luna (es decir, 1,6 m / s²) solo a menos de 440 km del centro de la Tierra. Esta bola comprende 1/500 del volumen de todo el núcleo y menos del 5% del núcleo interno.

Casi cero

De acuerdo con la fórmula

Donde F es la fuerza gravitacional
M1 es la masa del cuerpo 1
M2 es la masa del cuerpo 2
G es la constante gravitacional 6.67 * 10 ^ (- 11)
R es la distancia entre las dos masas

La fuerza gravitacional es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las dos masas.
Por lo tanto, teóricamente, en el centro de la tierra, donde R = 0, la fuerza gravitacional debe ser infinita.

Sin embargo, prácticamente debido a la forma casi esférica de la Tierra, en el centro la fuerza gravitacional de todas las masas que la rodean radialmente tiene un efecto de contrarrestar entre sí, neutralizando la fuerza en el centro y casi no se sentirá la gravedad.

Otra respuesta es excelente, pero este efecto no solo se aplica en el centro exacto. En realidad, la gravedad se cancela en todas partes dentro de un caparazón esférico. Se llama el teorema de Shell.
Puede parecer extraño, pero aquí hay una explicación simplificada: cuando estás dentro de un caparazón, puedes dividirlo en dos partes, con el plano de corte que te atraviesa.

Esta “operación” (que es puramente abstracta) creará dos partes, cada una con un centro de masa diferente. Permítame recordarle que la fuerza de gravedad depende de la distancia entre usted y el centro de gravedad de la otra masa.

En este caso, puede calcular la fuerza total causada por la Tierra hueca sumando la fuerza causada por la parte verde y la naranja. Es decir,

• La fuerza causada por la masa de la parte verde (pesada) a la distancia que te separa de su centro de masa (importante)
• La fuerza causada por la masa de la parte naranja (luz) a la distancia que lo separa a usted y su centro de masa (pequeño)

Y las matemáticas nos dicen que estas dos fuerzas se cancelan a sí mismas: te atraen tanto la parte naranja (ligera pero cercana) como la verde (pesada pero lejana). Cuando estás “fuera” del caparazón, toda la masa está “debajo” de ti y no hay cancelación en la fuerza y ​​actúa como un planeta “normal” con la masa de la corteza hueca.

Una pregunta divertida!

Si decide tratar la Tierra (o de hecho cualquier planeta) como una esfera perfecta y uniformemente densa, entonces la aceleración debida a la gravedad que experimentaría un objeto en el centro exacto del planeta sería 0 [matemáticas] ms ^ {- 2 } [/matemáticas]

Sin embargo, la Tierra no es una esfera perfecta, se abulta alrededor del ecuador y los materiales que la componen no son uniformemente densos.

Como tal “centro” sería extremadamente difícil de encontrar en la práctica, e incluso si pudiera, habría una ligera aceleración gravitacional debido a la naturaleza no homogénea del planeta.

Piénsalo de esta manera: cuando estás parado en el suelo, toda la masa de la tierra está debajo de ti, su gravedad total tira de ti en una dirección. Sin embargo, la mayoría de las personas no se convierten en un asqueroso charco de lodo. Excepto mi MIL, que ya era un asqueroso charco de lodo.

De todos modos, en el centro de la tierra tendrías esa misma gravedad tirando de ti no desde una dirección, sino igualmente desde todas las direcciones. La fuerza en cualquier dirección dada sería mucho menor de lo que siente cuando está en la superficie.

En el centro de cualquier objeto simétrico rotacional, siempre debe tener fuerza cero .

¿Por qué? porque cualquier fuerza distinta de cero tendría alguna dirección preferida y, por definición, un objeto simétrico debe tener exactamente las mismas características en múltiples direcciones.

Nota: la simetría debe ser verdadera en todas las dimensiones disponibles, sin embargo, no tiene que ser continuamente simétrica. Entonces, el centro de una Tierra-elipsoide-Tierra hueca, una Tierra-cubo o incluso una Tierra-tetraedro también tendría gravedad cero por la misma razón.

A2A

La gravedad funciona en todas partes, pero la gravedad de la Tierra sería esencialmente cero en el centro del universo. Quora User da una gran explicación de por qué.

Curiosamente, estarías sujeto a las mareas aquí: la gravedad de la luna y la gravedad del sol te llevarían en diferentes direcciones. Si creaste un espacio hueco dentro del centro de la Tierra (lo cual no es posible, pero sí me hace gracia), estas fuerzas interactuantes te arrastrarían en un patrón complejo. A medida que te mueves desde el centro de la Tierra, también estarás sujeto a la gravedad de la Tierra, que tenderá a empujarte hacia el centro, por lo que nunca te alejarás de ese punto. También rotarías, tanto como resultado de los efectos de la luna como de pequeñas variaciones en la densidad de la Tierra tirando de ti mientras la Tierra gira a tu alrededor.

Cero.

De hecho, tenemos modelos que estiman cómo sería la fuerza gravitacional sin importar dónde se encuentre en la Tierra, por ejemplo (mire la línea azul oscura):

Hay algunas maneras de pensar por qué este es el caso. Mi favorito personal es el teorema de Shell, que esencialmente dice:

1. Nuestra tierra es aproximadamente esféricamente simétrica
2. Eso significa que podemos modelarlo como consiste en infinitas esferas huecas, aumentando gradualmente su tamaño (¡como capas de cebolla!)
3. Las matemáticas indican que esas esferas huecas no ejercen fuerza gravitacional sobre nada dentro
4. Por lo tanto, si estuvieras en el centro, ¡no sentirías nada!

Otra forma es examinar la ecuación para la aceleración gravitacional debido a un cuerpo esférico:

[matemáticas] g (r) = – \ frac {GM (r)} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Entonces, la aceleración gravitacional es una función de la constante gravitacional [matemática] G [/ matemática], el radio [matemática] r [/ matemática] (qué tan lejos del centro está parado) y la masa [matemática] M (r ) [/ math] contenido dentro de una esfera imaginaria de radio [math] r [/ math].

En el centro de la Tierra, nuestro radio se convierte en [matemáticas] 0 [/ matemáticas], lo que significa que no hay masa encerrada entre nosotros y el centro, lo que significa que no hay fuerza gravitacional. (solo ignore la división por cero error …)

Esa ecuación también ayuda a explicar la primera gráfica que te mostré: [matemáticas] M (r) [/ matemáticas] cambia con [matemáticas] r [/ matemáticas], pero también depende de la densidad de la Tierra, que varía a medida que viajamos más profundo en la tierra. Es por eso que tenemos esos fragmentos divertidos antes del borde de la Tierra; quizás [math] M (r) [/ math] está aumentando solo un poco más rápido o más lento que en otros bits, afectando la aceleración gravitacional final.

Después de abandonar la superficie de la Tierra, esencialmente no cerramos más masa, pero nuestro radio (de la esfera imaginaria) sigue aumentando, por lo que nuestra aceleración gravitacional se vuelve más pequeña nuevamente. 🙂

Sí , hay gravedad cero en el centro de la Tierra.

Explicación: Consideremos la Tierra como una enorme esfera de densidad uniforme y algo de masa ‘M’. Cualquier materia está compuesta de partículas, la tierra también está compuesta de una gran cantidad de partículas. Entonces, en el centro de la esfera, habrá un número igual de partículas en todos los lados y la fuerza neta es cero.

Puedes hacerlo por la Ley de Gravitación de Newton,
Establece que F = GmM / r ^ 2
Donde m es la masa del objeto tomado,
M es la masa de la esfera.
r es el radio de la esfera hasta el objeto considerado.

En este caso, M es cero, entonces la fuerza neta es cero.

Solo la masa de la Tierra debajo de tus pies te empuja hacia abajo. La aceleración en la Tierra debido a la gravedad cambia ligeramente dependiendo de dónde se encuentre en la superficie. Es mayor en los polos al nivel del mar ya que la Tierra está ligeramente aplastada en estos puntos. A medida que se eleva sobre el nivel del mar o se mueve hacia el ecuador, su distancia desde el centro de la Tierra aumenta o el aspecto rotacional de su movimiento alrededor del centro de la Tierra reduce la fuerza de gravedad.

A medida que desciendes en la Tierra, solo la masa de la Tierra debajo de tus pies tiene algún efecto sobre ti. A medida que desciende más profundo, la fuerza de la gravedad se reduce. La masa de la Tierra sobre tu cabeza no tiene ningún efecto, ya que ahora te empuja hacia arriba, pero se cancela, ya que se comporta como una esfera o caparazón vacía. Esto se ha medido en minas profundas utilizando detectores ultrasensibles. En el centro de la tierra, la aceleración debida a la gravedad es cero.

A medida que desciendes a la Tierra, la temperatura aumenta bastante rápido. El calor proviene de la formación original de la Tierra, seguido de la llamada ‘catástrofe de hierro’ cuando el hierro fundido cayó al centro y formó el núcleo. Este calor original ha sido completado durante miles de millones de años por la energía liberada por las cadenas de desintegración radiactiva de los elementos pesados. Básicamente, la Tierra sigue siendo un enorme reactor nuclear. Este calor se convierte en un problema para los mineros que trabajan en minas profundas. La temperatura en el centro de la Tierra se acerca a la de la superficie del Sol.

Realmente no puedo agregar nada a las respuestas que ya se han dado; En el centro de la Tierra, la masa del planeta se distribuye por igual en todas las direcciones desde su perspectiva, y por lo tanto, el efecto neto es que la gravedad proviene de todas las direcciones por igual.

Sin embargo, no es lo mismo que la ingravidez. Si bien es cierto que en una hipotética cámara vacía flotaría en un solo lugar, no experimentaría ingravidez de la misma manera que lo haría un astronauta en la Estación Espacial. No podrá flotar libremente, ya que si se aleja de ese punto central, se alterará el equilibrio de la atracción gravitacional y siempre se lo empujará hacia el centro de la habitación. El efecto probablemente sería bastante leve, y solo se desplazaría lentamente hacia ese punto, pero siempre sentiría un tirón gravitacional hacia el centro a menos que ya esté allí.

Probablemente esté preguntando esto debido a la ambigüedad de cero dividido por cero. Así que examinemos la pregunta en detalle.

En un campo gravitacional, el efecto neto de la gravedad, si está en un punto fuera del cuerpo, sería igual a como si toda la masa estuviera concentrada en el centro de masa (CM) y actuara a una distancia R de ese punto, La fórmula es la bien conocida:

F = Fuerza de peso = Gm1m2 / R ^ 2

m1 = tu masa

m2 = masa total del objeto

R = Distancia al centro de masa

G = constante gravitacional = 6.674E-11 m3 / Kg / s2

Esto le da aproximadamente 9.8 Newtons por Kg de masa en la superficie de la Tierra.

Ahora, si está dentro del cuerpo como en el caso sobre el que está preguntando, el tirón gravitacional actúa desde diferentes direcciones. Desde puntos fuera de su radio, todas estas contribuciones se cancelan. En el caso de la Tierra, suponga que está a una distancia r (0

F = Gravedad efectiva dentro de la Tierra = Gm1m ‘/ r ^ 2

m ‘= Masa total de la porción de la Tierra hasta el radio r

Como tal, cuando estás en el CM de la Tierra (r = 0), que es la definición del centro de la Tierra, experimentas una fuerza neta cero debido a la gravedad. Está experimentando un tirón gravitacional desde todas las direcciones, pero se cancelan exactamente. Matemáticamente hablando, puede que se pregunte por qué cero dividido por cero es cero. Tenga en cuenta que m ‘depende del volumen de una esfera de radio r y, por lo tanto, depende del cubo de r. El denominador depende del cuadrado de r. Entonces, toda la expresión se acerca al límite cero cuando r va a cero.

Dicho eso, ir al CM es una historia diferente. La Tierra tiene un núcleo de níquel-hierro estimado más caliente que la superficie del Sol.

Sí , la gravedad en el centro de la tierra tiende a cero.

La variación preliminar del modelo de tierra de referencia (PREM) para la aceleración gravitacional dentro de la tierra considerando la densidad no uniforme varía como se muestra a continuación.
La aceleración gravitacional considerando la densidad uniforme, es

gr = M / r ^ 2 (para r> Radio de la tierra)

gr = d * r (para r

La presión aumenta a medida que avanzamos hacia el centro y está alrededor de 352GPa en el centro. La presión varía como se muestra a continuación.
Considerando la densidad uniforme, la distribución de presión viene dada por,

p (en cualquier r) = ( 3/8 pi G) g (superficie) ^ 2 (1 – (r / R) ^ 2)

donde, g aceleración gravitacional, r es el radio de cualquier punto dentro de la tierra, R es el radio de la superficie de la tierra.

Para obtener detalles sobre la dinámica del interior de la tierra, puede que le guste leer esto, http://press.princeton.edu/chapt …

La gravedad es la ilusión de caer a través del espacio causada por la deformación del espacio-tiempo por la masa. Dado que la Tierra y la luna forman un sistema, sentirías una ligera oscilación a medida que el centro de masa se mueve a tu alrededor. También sería incómodo, por decir lo menos.

La fuerza de gravedad combinada en el centro de la Tierra será cero .

La masa de la Tierra lo arrastrará a todas las direcciones por igual, y las fuerzas gravitacionales en el centro de la Tierra se cancelarán entre sí.

Esto fue retratado en la nueva versión 2012 de la película Total Recall. Tenían un tren que va de Australia a Londres a través del centro de la Tierra, y justo en el centro los pasajeros experimentaron microgravedad.

En realidad, toda la materia produce un campo de gravedad, de acuerdo con su masa. Cada pieza de la Tierra produce gravedad, y nuestros cuerpos también.

Dicho esto, en el centro de la Tierra encontrarás que la gravedad es … cero. Al menos la gravedad producida por la Tierra misma es cero en el centro. Puedes pensar de esta manera, en el centro puedes dividir toda la materia de la Tierra en dos hemisferios, cada uno tirando del centro en una dirección completamente opuesta a la otra, cancelándose a sí mismos.

Entonces, hay una aceleración / campo de gravedad en todas partes, pero en el centro del planeta, la gravedad del planeta se cancela y el resultado es cero.

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En términos comunes del hombre, Gravedad es el nombre asociado con la razón de “lo que sube, debe bajar. Es lo que hace que los objetos caigan a la Tierra”.

Ahora profundicemos poco en lo que dice un físico acerca de una gravedad. Dicen que “es la fuerza fundamental de atracción que tienen todos los objetos con masa
el uno para el otro “En el nivel atómico, donde las masas son muy pequeñas, la fuerza de gravedad es insignificante, pero para los objetos que tienen masas muy grandes como planetas, estrellas y galaxias, la gravedad es una fuerza predominante. En términos matemáticos si yo Se puede decir que cada objeto atrae a otro proporcional a su propia masa y a otra masa de objeto e inversamente proporcional al cuadrado de distancia entre ellos.

Entonces, si estás en el centro de la Tierra, tu aceleración debido a la gravedad es cero: la masa de la Tierra te rodea por todos lados y atrae desde todas las direcciones. Estas fuerzas se cancelan entre sí significa que la gravedad se cancela. Sentirás ingravidez.

Aproximadamente cero. Es un problema estándar en la física de pregrado mostrar que la gravedad dentro de una esfera sólida está limitada por la masa que se encuentra dentro del radio al centro de la esfera. Entonces, la gravedad está en su punto más alto en la superficie del planeta, y cuando te diriges hacia el centro, la masa total más cerca del centro que tú, se reduce y, por lo tanto, la gravedad se reduce. A medida que te diriges hacia el centro de la tierra, la masa que se encuentra en un radio mayor desde el centro de la tierra que tú, no contribuye a una atracción gravitacional neta.

Por supuesto, digo aproximadamente cero, porque este efecto depende de la uniformidad de la distribución de masa, y la masa de la tierra no está distribuida uniformemente.