Su rotación podría modificarse minuciosamente, pero su órbita no. Echemos un vistazo a por qué usar la física de la escuela secundaria.
Consideremos un objeto que flota en el espacio e ignoremos todo lo demás (sin tener en cuenta el sol, la luna, las estrellas, etc.). El objeto podría ser usted, la Tierra … lo que quiera. Ahora, por cada fuerza aplicada a un objeto, hay una fuerza igual y opuesta. Lo sabemos: es una de esas leyes que Newton propuso. Entonces, si arrojas una pelota lejos de ti en el espacio, eres empujado lejos de la pelota con la misma cantidad de fuerza que la pelota es empujada lejos de ti. Debido a que eres más grande que la pelota, esa fuerza tiene menos efecto en tu velocidad que en la pelota mucho más pequeña. La energía cinética es [matemática] E_ {k} = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ matemática]. Lo mismo es cierto para cualquier objeto que abandone la superficie de la Tierra. Cuando saltas sobre la Tierra, aplicas la misma cantidad de fuerza hacia abajo sobre la Tierra que se aplica sobre ti cuando saltas en el aire. Te mueves más que la Tierra porque eres mucho más ligero, pero se aplica el mismo principio.
Sin embargo, no dejas la gravedad de la Tierra, ¿verdad? La gravedad lo empuja hacia abajo y sabemos, debido a la Tercera Ley de Newton, que la Tierra es atraída recíprocamente hacia usted con la misma fuerza (nuevamente, con un efecto menos obvio debido a la masa). Cuando tocas el suelo, la fuerza aplicada a ti por la superficie de la Tierra es la misma aplicada a la Tierra por tus pies. Cuando todo está dicho y hecho, todas las fuerzas netas en el sistema se han cancelado. Todos, ustedes, la Tierra, es donde comenzaron. Lo mismo se aplica a los volcanes en erupción en la superficie de la Tierra. Solo si el material realmente dejara la gravedad de la Tierra, permanentemente, se aplicaría una fuerza neta al sistema. Solo entonces la órbita de la Tierra realmente cambiaría. El material volcánico, de la Tierra, nunca sale del reino de influencia de la Tierra, su campo gravitacional. Entonces, las erupciones volcánicas, independientemente del número, no pueden influir en la órbita de la Tierra porque no hay una fuerza neta en el sistema.
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Por otro lado, la rotación de la Tierra puede verse afectada. Si alguna vez has visto a un patinador girar sobre el hielo, generalmente comienzan con los brazos levantados de sus cuerpos. Luego tiran de sus brazos y su velocidad de giro aumenta dramáticamente. ¿Magia? No Conservación del momento angular.
Usted ve, un objeto en movimiento quiere permanecer en movimiento … es otra de esas leyes que Newton inventó. Eso se aplica también al objeto giratorio. Si no se aplica una fuerza externa, un objeto giratorio mantendrá su momento angular, es decir, básicamente, su energía de rotación. El momento angular es el radio del objeto giratorio multiplicado por la velocidad angular y la masa. Entonces, si el momento angular se conserva y la masa no cambia, entonces una disminución en el radio de un objeto debe compensarse con un aumento en la velocidad angular. El radio decreciente de una patinadora artística que gira mientras tira de sus brazos da como resultado un aumento en su velocidad angular y una conservación de su momento angular. Puede probar esto usted mismo girando en una silla giratoria. Sin embargo, este término de radio está relacionado con el impulso y, por lo tanto, con la distribución de la masa. Se trata menos del radio total del objeto giratorio y más de dónde se distribuye la masa en su rotación. Mover la masa hacia el centro disminuye el momento de inercia de esa masa y da como resultado un aumento de la velocidad angular. Podemos considerar esta distribución de la idea de masa como un término de radio “efectivo”.
Entonces, ¿cómo se relaciona esto con el efecto de las erupciones volcánicas en la rotación de la Tierra? Si la masa se distribuye desde el interior de la Tierra hasta su superficie, entonces estamos cambiando el radio efectivo de la Tierra giratoria al desplazar la masa desde adentro hacia afuera, afectando el momento de inercia de esa masa que debe compensarse con un cambio en la velocidad de rotación para la rotación. impulso para ser conservado. Es un poco como una patinadora artística que extiende sus brazos y reduce su velocidad. Podemos observar cambios en la rotación de la Tierra después de grandes terremotos. La gente a menudo piensa que esto es el resultado del temblor de la Tierra o algún tipo de fuerza externa, pero en realidad se trata del asentamiento de la superficie de la Tierra y la distribución de la masa en un entorno rotativo. Los cambios son minúsculos, solo detectables con instrumentación precisa.
Entonces, el momento angular de la Tierra no se vería afectado, pero su velocidad angular sí. Sin embargo, este cambio en la rotación de la Tierra sería pequeño y temporal. Eventualmente, esos cambios serían compensados por terremotos y otros procesos geológicos que atraen gravitacionalmente el material hacia el centro de la Tierra.
