Al mediodía, el sol y la tierra tiran de los objetos en la superficie de la tierra en direcciones opuestas. A medianoche, el sol y la tierra tiran de estos objetos en la misma dirección. ¿Es el peso de un objeto, medido por un equilibrio de resorte en la superficie de la tierra, más a medianoche en comparación con su peso al mediodía?

Sí, pero muy posiblemente no en la medida o por el mecanismo en el que estaba pensando. La gravedad del sol es de aproximadamente 0.00589 m / s ^ 2 en el radio de la órbita de la tierra, o aproximadamente 0.0006 de la gravedad de la tierra, g = 9.81 m / s ^ 2.

Si la tierra fuera sólida, esférica y fijada en su lugar, y traes el sol por un lado y por el otro, obtendrías una diferencia de 0.0012, que sería trivial detectar con un resorte sensible o un medidor de tensión equilibrar. (Una balanza panorámica no funcionaría, porque la masa de referencia vería el mismo cambio).

Desafortunadamente, la tierra está en órbita alrededor del sol, lo que quiere decir que efectivamente siempre cae hacia el sol pero falta. Debido a que el sol está atrayendo la tierra y prueba la masa por igual (en términos de aceleración) y el equilibrio de la primavera mide la diferencia, solo ve la gravedad de la tierra, no la del sol.

Sin embargo, hay más. Debido a que la gravedad del sol disminuye como una ley del cuadrado inverso con la distancia, es diferente en aproximadamente 1 en 10 ^ 7 de un lado al otro. Este es el efecto de marea solar. Si la tierra fuera sólida, podría detectar eso con un poco más de trabajo pero aún dentro de la precisión de los buenos medidores de gravedad que pueden hacer aproximadamente 1 en 10 ^ 9.

Pero la tierra es solo semisólida. El núcleo externo es líquido, y el manto es sólido, pero solo es tan fuerte como el acero, que también podría ser papel de seda cuando se trata de resistir los cambios en la forma de la tierra. Entonces, al igual que los océanos que chapotean, la tierra misma se deforma y, por supuesto, se deforma para mantener la gravedad en la superficie aproximadamente constante. Entonces solo puede ver una pequeña fracción del 1 en 10 ^ 7.

En realidad, los efectos de las mareas sobre la aceleración de la gravedad ascienden a aproximadamente 2 o 3 partes en 10 ^ 7, no una pequeña fracción de 10 ^ 7 de g. Ver el gráfico adjunto. Este gráfico es de este artículo que describe un interesante medidor de gravedad absoluta que, si bien no es el sistema más preciso para medir la aceleración de la gravedad, es ciertamente interesante: el gravímetro atómico de precisión basado en la difracción de Bragg

La amplitud pico a pico es de aproximadamente 200 x 10 ^ -8 m / seg ^ 2, que es de aproximadamente 2 partes en 10 ^ 7 de g (~ 10 m / seg ^ 2). Este efecto observado incluye la variación de las mareas por gravedad y el efecto de la deformación de la tierra o “mareas de la tierra”.

Es decir, una pregunta realmente inteligente. Si consideramos que solo el sol y la luna son los factores determinantes, entonces No, el peso, aunque sea en una cantidad insignificante, no variaría. Pero, hay muchos factores determinantes además del Sol, y sabemos que no hay un punto gravitacionalmente neutral en el universo, ya que la distancia tendría que ser infinita, para que la ley del cuadrado inverso produzca gravedad cero.

Para probar mi punto, me gustaría utilizar una forma de análisis extremadamente popular. Primero, suponer que algo, que sabemos, está mal, y demostrar que está mal, demostrar que el primer punto es correcto.

Comencemos imaginando que la atracción del sol es igual en todos los puntos de la Tierra. Esta es la fuerza responsable de mantener la Tierra (y, en consecuencia, todos y cada uno de nosotros) girando alrededor del sol cada año. Si puede visualizar a los astronautas en la estación espacial, tanto la estación espacial como los astronautas están orbitando la Tierra debido a la atracción gravitacional hacia la Tierra. No sienten su peso porque el piso debajo de ellos va alrededor de la Tierra con ellos; necesitas estar empujando contra el piso para medir tu peso. Usted, la Tierra y el Sol comprenden el mismo tipo de sistema. Debido a que la Tierra gira alrededor del Sol a la misma velocidad que usted, no siente la “atracción” adicional del Sol.

Pero este no es el caso. La atracción gravitacional del sol no es igual en todos los puntos de la tierra. Como sabes, la atracción gravitacional del Sol disminuye a medida que te alejas de él. Entonces, ¿no debería eso significar que debería pesar de manera diferente al mediodía y la medianoche? La respuesta es en realidad no; al mediodía, es cierto que eres atraído hacia el Sol y fuera de la Tierra, pero la Tierra también es atraída hacia el Sol. A la medianoche, el Sol saca a la Tierra de debajo de tus pies, pero te empuja hacia el suelo aproximadamente la misma cantidad. Estos efectos son iguales, por lo que pesa lo mismo al mediodía que a la medianoche.

Sin embargo, es bastante interesante que pesará un poco más a las 6 a.m. y a las 6 p.m. que a la medianoche y al mediodía. Si dibujas una línea desde tus pies hasta el centro de la Tierra y desde el centro de la Tierra hasta el centro del Sol a las 6 a.m. o 6 p.m., harás un triángulo rectángulo (porque el Sol está en el horizonte) . Un componente de la fuerza del Sol en realidad te empuja un poco hacia abajo y, en cierto sentido, te presiona más fuerte contra el suelo.

Imagina, las mareas en toda esta imagen, ahora. El agua se levanta del suelo en los puntos de la superficie de la Tierra que están en línea con el sol (que es a medianoche y mediodía), pero se tira al suelo en los puntos de la superficie de la Tierra que son perpendiculares a esa línea (que es al amanecer y al atardecer). El Sol todavía está muy, muy lejos, por lo que hay poca diferencia entre la fuerza de su atracción en los diferentes puntos de la Tierra, por lo que las fuerzas de marea del Sol son pequeñas. La luna, sin embargo, ejerce una mayor fuerza de marea porque está más cerca de la Tierra.

Entonces, desmintí el punto que hice antes, No, el peso no varía desde el mediodía hasta la medianoche, pero sí, a las 6 a.m. y a las 6 p.m.

El sol no tira de nada, porque la tierra y todo lo que está sobre él ya está cayendo en caída libre hacia el sol. Afortunadamente, tenemos un movimiento lateral, así que seguimos perdiéndolo.

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