Cuando un átomo de hidrógeno sube a 14 km / s, ¿cuánta velocidad pierde el átomo en un segundo cuando la gravedad de la Tierra lo empuja hacia abajo?

Estoy asombrado de por qué todos están asumiendo la aceleración debido a la gravedad como una constante.
La aceleración debida a la gravedad a una altura ‘h’ desde la superficie de la Tierra está dada por: [matemáticas] – \ frac {g} {(1+ \ frac {h} {R}) ^ {2}} [/ matemáticas ]
(R es el radio de la Tierra)
[matemáticas] \ int_ {0} ^ {V} dv = \ int_ {x_ {1}} ^ {x_ {2}} adx [/ matemáticas]
Por lo tanto, [matemáticas] \ frac {V ^ {2} -U ^ {2}} {2} = -g \ int_ {h_ {1}} ^ {h_ {2}} \ frac {1} {(1+ \ frac {h} {R}) ^ {2}} dh [/ math]
Como se indica en la pregunta U = 14 [matemática] kms ^ {- 1} [/ matemática] = 14000 [matemática] ms ^ {- 1} [/ matemática]. y [matemáticas] h_ {1} = R [/ matemáticas]

al integrar el lado derecho se convierte en: [matemáticas] gR (\ frac {1} {1+ \ frac {h_ {2}} {R}} – \ frac {1} {1+ \ frac {R} {R} })[/matemáticas]

Por lo tanto, la velocidad final V viene dada por: [matemáticas] V = 14000 + gR (\ frac {1} {1+ \ frac {h_ {2}} {R}} – \ frac {1} {1+ \ frac { R} {R}}) [/ matemática] [matemática] ms ^ {- 1} [/ matemática]

[matemática] g = 9.81 ms ^ -2 [/ matemática]

Entonces el átomo pierde [matemáticas] 9.81 ms ^ -1 [/ matemáticas] por segundo

[matemáticas] 14 km / s = 14000 ms ^ -1 [/ matemáticas]

Por lo tanto, la velocidad, v, en metros por segundo, viene dada por

[matemática] v = 14000 – 9.81 t [/ matemática] donde [matemática] t [/ matemática] = número de segundos desde el inicio.

En la superficie de la Tierra, un átomo de hidrógeno, así como cualquier otro objeto, que se mueve hacia arriba, pierde 9.81 m / s en un segundo, vea:

¿Qué significa g = 9.81 m / s2?

Si la altura es H sobre la superficie de la Tierra, la desaceleración es:

[matemáticas] g {R ^ 2 \ over (R + H) ^ 2} [/ matemáticas]

, donde R es el radio de la Tierra (aproximadamente 6371 km, o [matemática] 6.371 \ cdot 10 ^ 6 [/ matemática] metros), H es altura, g es [matemática] 9.81 [/ matemática] [matemática] m / seg ^ 2 [/ matemáticas].

Si la gravedad de la Tierra es la única fuerza operativa, entonces es trivial: el átomo pierde 9.8 m / s de velocidad cada segundo. Por supuesto, si no excluye el aire, es poco probable que el átomo avance más de una pequeña fracción de mm antes de golpear una molécula de aire e ir en una nueva dirección y velocidad al azar dependiendo de la temperatura.