La aceleración debida a la gravedad en el centro de la Tierra es cero. ¿Qué significa esto?

Que la fuerza neta ejercida por la tierra sobre la partícula en ese punto es cero. La aceleración debida a la gravedad también es cero. (a = F / m)

Déjame elaborar:

Supongamos que la Tierra es perfectamente esfera y tiene una densidad uniforme. Una partícula está en el centro de la tierra. La Tierra es básicamente una colección de partículas. Para cualquier partícula que ejerza alguna fuerza sobre la partícula en el centro, podemos encontrar una partícula simétricamente opuesta a ella ejerciendo una fuerza igual en la dirección opuesta a la anterior. Entonces, la fuerza neta de todas las partículas en la partícula en el centro es cero.

Lea la ley de Gauss para una teoría más general.

Considere una partícula situada en cualquier lugar y en la Tierra.

Fuerza en la partícula (F) = masa de la partícula (m) * Campo gravitacional en ese punto (E). Para encontrar el campo gravitacional en un punto, construya la superficie equipotencial (llámela, S) que pase por ese punto y que sería una esfera que pasa a través de la partícula con el centro de la Tierra como centro.

Ahora, según la ley de Gauss, flujo gravitacional neto a través de la superficie S = 4 * pie * G * (M ‘)
donde M ‘es la masa de la tierra encerrada en la superficie S y G es la constante gravitacional universal.
Y este flujo será igual a la integral de la superficie del campo gravitacional a través de S. Dado que S es la superficie equipotencial, la magnitud del campo gravitacional en cada punto será la misma, por lo que
flujo = 4 * pastel * r ^ 2 * E
Entonces, E = G * M ‘/ r ^ 2. Y fuerza, F = G m M ‘/ r ^ 2

El flujo gravitacional neto siempre es contribuido por la masa dentro y no afuera. Entonces, en el centro (M ‘= 0), el flujo es cero y, por lo tanto, también el campo y la fuerza.

Considere que hay varias masas, cada una con la misma masa m, que se colocan de manera uniforme en la periferia de la tierra de modo que cubre completamente la superficie de la tierra de manera simétrica,

Ahora, como sabemos, la fuerza gravitacional sobre cada objeto será (m * g) y hacia el centro de la tierra. Debido a este hecho, si tomamos en cuenta el centro de la tierra, observaremos que hay una fuerza radialmente hacia afuera m * g en todas las direcciones que dan como resultado una fuerza neta igual a cero.

Por lo tanto, en el centro de la tierra, la fuerza gravitacional es cero.

Esto significa que :

  1. Cualquier objeto masivo pesa cero Newton en el centro de la tierra.
  2. El objeto está en equilibrio neutral.

En 2012 descubrí lo mismo para el centro de las galaxias.
Tu pregunta me hace considerar otra pregunta.
¿Dónde (en la Tierra) experimentamos la máxima atracción?
En la superficie o en el interior.
Si la respuesta es, según tengo entendido, en la superficie, prueba mi tesis (neonewtonista) de las velocidades máximas de las estrellas en las afueras de las galaxias.
¿Por qué?
Porque el material sobre nuestras cabezas reduce el valor del vector de aceleración centrípeta.

La fuerza de gravedad ejercida por la Tierra sobre el cuerpo con masa en ese mismo punto es cero, como lo da la famosa fórmula Fg = m X g del gran genio Isaac Newton. No significa que no haya fuerza de gravedad actuando en ese punto. La fuerza de gravedad acumulada que actúa sobre la masa por encima de ese punto central (es decir, masa de gases en la atmósfera, masa de agua en el océano, masa de suelo, rocas, etc.) sigue presionando desde todos los lados a lo largo del radio hacia el centro de la tierra. Significa que la fuerza de gravedad en el centro de la Tierra está en su punto máximo. La fuerza de la gravedad es una fuerza vinculante, que reúne fuerza. Es por eso que todavía tenemos la atmósfera de gases unida a la Tierra. La aceleración es cero en el centro, pero la velocidad (energía cinética) de un objeto es muy alta. La Tierra ha sido testigo del impacto de la caída del asteroide desde el espacio debido a la gravedad. La fuerza de gravedad aumenta a medida que avanzamos desde la parte superior de la superficie hacia el centro de la Tierra y se vuelve máxima en el centro. Podemos verificar esto con otra fórmula, también dada por Newton. Lo respetamos es esta fórmula de gravedad: Fg = G x M1 x M2 / D ^ 2. Podemos decir que toda la masa de la Tierra está concentrada en el centro, llamamos a esta masa M1. Toda otra masa de (digamos gases en la atmósfera, del agua, de las rocas) la llamamos M2. A medida que descendemos hacia el centro de la Tierra, M2 aumenta, la distancia disminuye. En el centro, M1 se vuelve igual a M2 y la distancia D se vuelve cero. Esto le dará a la fuerza de gravedad en el centro casi igual al infinito. En otras palabras, la fuerza de gravedad en el centro de un cuerpo con masa es máxima. Es esta fuerza de gravedad la que enciende las estrellas y las mantiene.
trabajando. Le debemos mucho a Newton, que definió la gravedad en términos de fórmula.

Significa que si instala un búnker refrigerado blindado justo en el centro, las cosas flotarían en él como en la Estación Espacial Internacional.

Si pudieras descender al centro de la Tierra y de alguna manera evitar ser aplastado por la presión o derretir o sobrecalentar tu vehículo en el camino … entonces en el centro de la Tierra, flotarías sin peso.

La razón de esto es que toda la masa de la tierra sobre su cabeza lo empujaría hacia arriba con la misma fuerza que toda la masa debajo de sus pies … y de manera similar a su izquierda y derecha, adelante y atrás.

Toda la gravedad de todas esas rocas se cancelaría perfectamente.

Por lo tanto, cero g.

Extraño, ¿eh?

Una aceleración debida a la gravedad es causada por la fuerza gravitacional mutua ejercida por un sistema de cuerpos entre ellos.

El hecho principal a tener en cuenta es que, si imagina que un cuerpo masivo como la Tierra está hecho de una gran cantidad de esferas huecas teóricas, todas combinadas para formar la Tierra tal como la conocemos, solo la esfera más externa desde nuestra perspectiva define la fuerza gravitacional ejercida (incluida la masa de todo el material dentro de esa esfera teórica).

Es decir, si vas más alto en la atmósfera, la esfera más externa con un radio igual al radio de la Tierra se tendrá en cuenta para definir la aceleración debida a la gravedad.

Por otro lado, si cava una distancia ‘x’ en la Tierra, solo se tomará en consideración el suelo debajo de usted (la superficie de una esfera con radio = Radio de la Tierra – x) para encontrar la aceleración morir a la gravedad. Toda la masa sobre ti no tendrá contribución a la aceleración gravitacional experimentada. Es decir, puede decir que el campo gravitacional debido a toda la masa por encima de usted se cancela.

De esta manera, cuando alcances el centro exacto de la tierra, toda la masa de la tierra estará por encima de ti y toda su influencia gravitacional se cancelará. Por lo tanto, cuando está en el centro, no hay otra esfera hueca teórica que ejerza influencia gravitacional sobre usted, por lo que esta condición será una ‘condición libre de gravedad’ real y no podrá sentir aceleración debido a la gravedad.

Tenga en cuenta que es imposible que los humanos realmente vayan al centro de la Tierra ya que ir a esa profundidad (aproximadamente 6400 km) no es viable y la temperatura del núcleo interno de la Tierra es de alrededor de 5700 K (5430 ° C o 9800 F) (mismo como el de la superficie del sol)

También es interesante notar que si la Tierra fuera hueca, pero tuviera la misma masa, no sentiríamos ningún cambio en la aceleración debido a la gravedad (o ‘g’) en la superficie de la Tierra, sino al excavar y entrar dentro del Tierra hueca, no sentiríamos absolutamente ninguna aceleración debido a la gravedad en cualquier lugar dentro y simplemente flotaríamos alrededor (!)