Si la Tierra gira a una velocidad asombrosa, ¿por qué no nos expulsan?

Estamos viajando (en el ecuador) a aproximadamente 1,000 mph.

La velocidad de escape es de 25,000 mph. Entonces, si la tierra girara 25 veces más rápido, nosotros (y la superficie de la tierra misma) seríamos arrojados para nunca volver.

La velocidad orbital en la superficie de la tierra en el ecuador es un poco menos de 18,000 mph. Entonces, si la Tierra girara solo 18 veces más rápido, básicamente no tendríamos peso, pero aún así no podríamos escapar del planeta (todavía estaríamos a 7,000 mph).

Si lo piensas bien, es poco probable que haya planetas que giren tan rápido, o si lo hubiera, serían muy jóvenes y estarían en proceso de desaceleración.

Girar más rápido que la velocidad de escape hará que un planeta se desgarre, rasgando la superficie y haciéndola más pequeña, ya que la gravedad ya no es suficiente para mantenerla unida.

Girar más rápido que la velocidad orbital hará que la superficie del planeta se rompa y se afloje, ya que no tiene peso y la gravedad ya no la mantiene unida. Eso se convertirá en marea y las fuerzas de marea y la fricción lo frenarán.

Como siempre con este tipo de escenario hipotético, ves un espectáculo fantástico y luego todos mueren.

La tierra no gira a una velocidad asombrosa si cree que nos va a arrojar al espacio. Es más bien un pequeño esfuerzo. Le toma todo un día dar la vuelta una vez. Eso es demasiado lento. Ahora, si solo pudiera reunir algo de esfuerzo y girar cada dos horas, entonces comenzaría a arrojar cosas fuera de su superficie. Por supuesto, también tiraría de su superficie . Si lograra mantenerse unida en ese punto, entonces eso sería increíble.

Si atas una roca con una cuerda y la giras, se irá volando a menos que la sostengas con fuerza. ¿Que está sucediendo aquí?

Se está acelerando una roca giratoria. La primera ley de Newton dice que

cada objeto permanecerá en reposo o en movimiento uniforme en línea recta a menos que se vea obligado a cambiar su estado por la acción de una fuerza externa.

Es decir, necesitamos una fuerza externa para mantener la piedra en su camino circular. Si lo calcula, esta fuerza requerida resulta ser [math] m \ omega ^ 2 r [/ math]. Aquí, r es el radio de la trayectoria circular recorrida por la piedra y \ omega (frecuencia angular) es el número de rotaciones por segundo multiplicado por [math] 2 \ pi [/ math]. En nuestro ejemplo, la mano requiere la fuerza externa requerida.

Volviendo al caso de la tierra, considere a una persona (de 80 kg de peso) parada en el ecuador. Sus [matemáticas] \ omega [/ matemáticas] y [matemáticas] r [/ matemáticas] son
[matemáticas] \ omega = 7.27 * 10 ^ {- 5} rad / s [/ matemáticas]
[matemáticas] r = R_ {tierra} = 6.4 * 10 ^ 6 m [/ matemáticas]

La fuerza requerida para mantener a esta persona en rotación resulta ser de aproximadamente 3 N. Esto es mucho menor que la fuerza hacia abajo debido a la gravedad, que es de aproximadamente 800 N.

Conclusión : la rotación de la Tierra no arroja a las personas porque la gravedad de la Tierra las empuja hacia abajo.

Sin entrar en fórmulas y cálculos, una respuesta simple para laicos es

Aunque la velocidad en el ecuador es muy alta (debido al radio), las RPM son muy bajas en comparación con los efectos de la fuerza centrífuga que vemos en el caso de las ruedas y otros dispositivos.

Olvídate de la velocidad e imagina una máquina funcionando a una revolución cada 24 horas y entonces tendrás la idea.

La gravedad actúa como el pegamento que nos impide ser desechados.

Entonces, si crees que si la Tierra gira lo suficientemente rápido, ¿es posible que por encima de una velocidad en particular supere la gravedad? SÍ (podemos calcularlo si está interesado en la velocidad requerida 😉)

Porque la atracción gravitatoria de la Tierra sobre nosotros también es igualmente “sorprendente”.