Si la gravedad de la Luna puede causar un cambio en los niveles del mar, ¿por qué no sentimos la reducción en la gravedad / peso cuando la Luna está directamente sobre nuestras cabezas?
Me siento obligado a responder esta pregunta porque el interlocutor tiene una serie de conceptos erróneos, y las respuestas existentes son simplemente incorrectas (por ejemplo, no diferencian entre la aceleración y la fuerza como el ingrediente principal que se “siente”, ver el punto 2 a continuación) o No aborde el punto.
- La posición de la Luna en el cielo no tiene nada que ver con la distancia entre la Tierra y la Luna. El hecho de que la Luna esté directamente sobre nuestra cabeza (llamada cenit) depende de la posición del lugar de residencia en la esfera de la tierra. Este escenario es posible en varias posiciones en la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, lo que sin embargo determina la distancia entre la Tierra y la Luna. Es esta distancia la que determina la fuerza gravitacional que sienten los objetos terrenales debido a la Luna.
- La aceleración debida a la gravedad es independiente de la masa. La masa del cuerpo de agua que es más grande que la masa de nosotros, los terrícolas, seguramente aumenta la atracción gravitacional del agua, pero la aceleración es la fuerza por unidad de masa, y el efecto de la aceleración es lo que determina si usted “siente” la diferencia debido a la distancia cambiante (y no la posición en el cielo, ver punto 1 arriba) o no .
La aceleración debida a la gravedad de la luna para cualquier objeto terrenal depende de dos cosas:
- ¿Qué sucede cuando tocas una guitarra en un entorno de gravedad cero? ¿Cuánto duraría una nota?
- ¿Hay alguna imagen de ondas de gravedad?
- ¿Por qué la velocidad de un objeto en caída libre no depende de su masa?
- ¿Puedes encontrar aceleración gravitacional con masa y densidad?
- ¿Cómo funciona la fuerza gravitacional en el caso de un océano?
- la distancia entre el objeto y la luna,
- La masa de la luna.
Así que espero haber demostrado que la mayor parte del agua del océano y los terrícolas son los mismos en lo que respecta a la atracción gravitacional de la Luna hacia ellos, y también que no dependen de la posición de la Luna en el cielo.
Entonces, ¿qué causa la diferencia, preguntas?
La atracción diferencial de la Luna en diferentes partes de la Tierra.
A diferencia de lo que se dice erróneamente en otras respuestas, las mareas no son causadas por la atracción de la Luna sobre la mayor parte del agua del océano. La fuerza diferencial y, por lo tanto, el efecto de marea es directamente proporcional al tamaño del cuerpo. Para que las mareas sean significativas, el tamaño del cuerpo de agua debe ser grande (ver EDITAR a continuación). Permíteme elaborar.
Decimos que la gravedad de la Luna atrae el centro de masa de la Tierra, que es como decir que atrae a la Tierra “en su conjunto”. Sin embargo, aquí hay una suposición crucial: que la Tierra es un cuerpo rígido, un sólido que no cambia su forma al ser arrastrado de manera diferencial en diferentes lugares. Pero esa suposición está mal.
Verá, la fuerza neta de atracción gravitacional de la Luna en la Tierra es una suma de todas las fuerzas que actúan debido a la Luna en las diferentes partes de la Tierra. Solo si todos están unidos entre sí, tiene sentido asumir la Tierra como un solo cuerpo.
¿Ves a dónde va esto? El agua del océano no está rígidamente unida a la superficie de la Tierra y, por lo tanto, la suposición falla.
Imagen muy exagerada que explica la formación de las mareas. (Fuente: Google )
El cuerpo de agua más cercano a la Luna en un momento dado siente una atracción mayor que el resto de la Tierra sólida, que siente una atracción mayor que el cuerpo de agua al otro lado de la Tierra. En la imagen de arriba, [matemática] F_1> F_2> F_3 [/ matemática], que conduce a [matemática] a_1> a_2> a_3 [/ matemática] ([matemática] F [/ matemática] significa fuerza y [matemática] a [ / math] significa aceleración).
Esto conduce a un abultamiento de todo el cuerpo de agua en la Tierra similar a lo que se muestra en la imagen de arriba (pero escalas mucho más pequeñas). Como puede imaginar, a medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, las diferentes posiciones en la Tierra sentirán mareas más altas y más bajas. La intensidad de las mareas y la posición de la Luna en el cielo dependen de la región de la Tierra en la que resida.
Por otro lado, los humanos somos seres diminutos que residen en un solo punto de la Tierra, y no tan grandes como el océano. Esto significa que la atracción diferencial de la Luna sobre nosotros es insignificante. Entonces sí, el tamaño importa .
~ EDITAR ~
Como Yashee Sinha señala:
De hecho, esa es también la razón por la cual las mareas son insignificantes (si es que lo hay) en lagos, estanques o bañeras.
¡Exactamente! Las bañeras (LOL!), Los estanques o incluso los lagos son demasiado pequeños para que la fuerza diferencial a través de ellos sea lo suficientemente significativa como para causar mareas.
