¿La órbita de la Luna alrededor de la Tierra no la hace similar a una pieza circunferencial de una estación espacial giratoria hecha para proporcionar gravedad artificial?

Entonces, la luna experimenta una aceleración centrípeta a medida que viaja alrededor de la Tierra, que en ausencia de todas las otras fuerzas que un observador en la luna sentiría como una “fuerza centrífuga”, pero como otros dijeron que esta aceleración es muy pequeña. Y un observador en la luna TAMBIÉN siente una fuerza de la gravedad de la Tierra, y estos actúan en direcciones opuestas.

De hecho, dado que la luna está en órbita alrededor de la Tierra, por definición, la aceleración gravitacional y la aceleración centrífuga son iguales, o desde la perspectiva de un observador en la superficie de la luna, las fuerzas gravitacionales y “centrífugas” se cancelan entre sí exactamente.

Bueno, al menos en teoría. En la práctica, esto no es del todo exacto. Sería exacto si la luna fuera una masa puntual, y es cierto en el centro de la luna, pero si estás del lado de la luna mirando hacia la Tierra, entonces estás un par de miles de kilómetros más cerca de la Tierra, por lo que la Tierra está la gravedad es más fuerte y tu velocidad en órbita alrededor de la Tierra es un poco más lenta, por lo que hay una fuerza neta que te empuja hacia la Tierra. Por otro lado, en el lado de la luna que se aleja de la Tierra, esto se invierte y hay una fuerza neta que lo aleja de la Tierra. En cualquier caso, te aleja de la superficie de la luna, o hacia arriba.

De hecho, tenemos un nombre especial para las fuerzas causadas por la ligera diferencia en la fuerza gravitacional y la velocidad orbital en diferentes partes de un objeto: las mareas.

Claro … pero la gravedad que produce es tan pequeña como para ser efectivamente cero.

La aceleración centrípeta se calcula como:

[matemáticas] a = \ frac {v ^ 2} {r} [/ matemáticas]

¡Hagamos algunas matemáticas!

v es la velocidad orbital de la luna: alrededor de 1022 m / s. La distancia de la Tierra a la luna es de 385,000,000 m. Enchufando obtenemos:

1022 ^ 2/385000000 = 0.0027 m / s2

Esto es aproximadamente 3600 veces más débil que la gravedad de la superficie de la Tierra, demasiado débil para percibirlo.

Para crear una gravedad similar a la Tierra a esa distancia, la luna tendría que viajar alrededor de 60 veces su velocidad actual. Pero la gravedad de la Tierra sería insuficiente para contenerla, y volaría al espacio.

Los dos son diferentes: una aceleración causada por el giro y otra causada por la Tierra. Pero Einstein calculó que los dos eran funcionalmente iguales, el principio de equivalencia.

Hay teóricos respetables que piensan que los dos pueden ser marginalmente diferentes si pudiéramos medirlos lo suficientemente cerca.

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