Teóricamente, ¿hay un lugar entre la superficie y el centro de nuestro planeta donde la gravedad de abajo y la presión de arriba se igualen (entonces la fuerza es cero)?

No. El punto de gravedad cero es el centro mismo, debido a un teorema que dice que cualquier capa esférica en la que esté completamente dentro ya se cancela por sí misma (porque hay partes de ella a cada lado de usted a las distancias correctas para atraerlo) todas las direcciones por igual).

Por el contrario, cualquier distribución esférica de masa que esté fuera actúa como si fuera una masa puntual en el centro. Entonces, la única forma de no ver ninguna gravedad es estar dentro de toda la masa.

Si la densidad fuera constante, la gravedad sería proporcional a la distancia desde el centro, y eso funciona a través del núcleo interno y externo de la tierra, pero una vez que entras en el manto, la densidad mucho más baja allí (principalmente roca de silicato en lugar de hierro / níquel) apenas compensa el alejarse del núcleo, por lo que la gravedad es aproximadamente constante desde la base del manto hasta la superficie.

Editar: no pude dar sentido a la pregunta originalmente, y lo anterior, aunque espero que sea interesante, puede no abordar lo que realmente se estaba preguntando. Aquí hay otra toma:

El problema con la pregunta es que hay dos formas diferentes en que la presión puede equilibrar la gravedad. Primero, la gravedad que actúa sobre toda la masa por encima de un punto en particular (según la respuesta original) crea una enorme presión hidrostática que tiende a aplastar las cosas, y un paquete de cosas alrededor del punto se aplastará en cierta medida hasta que su tendencia natural se recupere. equilibra la presión Es decir, la fuerza de entrada y salida en la superficie de la parcela es aproximadamente cero (pero vea el siguiente párrafo).

Pero esto se aplica en todos los puntos.

Luego, la gravedad que actúa directamente sobre una parcela de cosas alrededor de un punto particular se equilibra en cierta medida por una presión diferencial entre los lados superior e inferior de la parcela. Esta flotabilidad estándar: la presión aumenta a medida que baja, por lo que está más en los lados inferiores de las cosas que en los lados superiores, y esto tiende a soportar lo que esté en el medio. Ahora no hay equilibrio automático aquí: las cosas densas no son compatibles en la medida de su propia gravedad y hundimiento, y viceversa para las cosas livianas.

Pero, a los efectos, el interior de la tierra es líquido. (El manto es lo suficientemente sólido como para transmitir ondas sísmicas transversales de tipo “S”, pero lo suficientemente líquido como para convencerse durante millones de años). Y tiene miles de millones de años. Eso significa que cualquier cosa densa se ha hundido (eso es básicamente lo que son los núcleos interno y externo) y cualquier cosa liviana ha salido a la superficie (eso es lo que son los continentes), y todo lo demás es neutralmente flotante, ya sea el líquido mismo o algo por coincidencia. misma densidad que el líquido.

De nuevo, hay equilibrio en todas partes y no hay un lugar en particular que sea más equilibrado que en cualquier otro lugar.

La gravedad y la presión son cosas muy diferentes. Por un lado, la gravedad es la fuerza por unidad de masa, mientras que la presión es la fuerza por unidad de área. Las unidades son diferentes, por lo que no tiene sentido hablar de que son iguales (sería como preguntar qué temperatura es igual a 100 metros, no tiene sentido).

Si elige un objeto específico con una masa y área de superficie particular, entonces podría encontrar una posición donde la fuerza debida a la gravedad y la fuerza total debido a la presión fueran iguales, pero aún así no se cancelarían. La gravedad actúa en una dirección (hacia abajo) mientras que la presión funciona en todas las direcciones a la vez y se anula (la presión te aplasta en lugar de hacerte mover).

Lo que puede suceder es que la presión en una parte de un objeto puede ser diferente a la presión en otra parte, por lo que no se cancela por sí sola. Esto sucede cuando la presión es creada por la gravedad: la presión más baja es mayor, por lo que obtienes una fuerza neta hacia arriba. Llamamos a esa fuerza flotabilidad. Ciertamente, puede obtener flotabilidad y gravedad para cancelarse mutuamente, lo llamamos flotante.

La situación que describe donde la fuerza debida a la gravedad se equilibra con la fuerza debida a la presión en el océano es muy común. Está sucediendo en cualquier lugar que no hay aceleración vertical del agua en el océano, lo cual no es inusual. También ocurre en capas estables en la atmósfera, pero te preguntas por debajo de la superficie. Esta situación se describe como equilibrio hidrostático:

Equilibrio hidrostático

No estoy seguro sobre el detalle de lo que sucede debajo del suelo, pero estas fuerzas estarán en equilibrio siempre que no se observe una aceleración como se deduce de las leyes de movimiento de Newton. Quizás otra persona podría responder acerca de cómo la presión se manifiesta bajo tierra donde, presumiblemente, la ecuación hidrostática no se aplicaría.

Está en el centro de la tierra dentro del núcleo donde la gravedad es cero, pero la presión es muy alta. Incluso en cualquier otro lugar, digamos también dentro del manto, la presión será simplemente aplastante. La presión actúa desde todas las direcciones, y la gravedad tira solo hacia el centro, por lo que la gravedad de ninguna manera puede alejarnos de la presión. Si hubiera tal punto o más bien una esfera 3D, la parte de la tierra dentro de ella sería libre de rotar de la capa externa, a menos que haya rocas que bloqueen las dos capas. El núcleo gira porque es líquido.

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