¿La fuerza gravitacional siempre se dirige al centro exacto de la tierra, o está desviada del centro?

Hay múltiples factores que hacen que la respuesta sea No en general.

Para ubicaciones en latitudes medias, el mayor contribuyente es que la Tierra tiene que ordenar primero una forma esferoidal oblatada, no una forma esférica, que puede considerarse como una elipse centrada en el centro nominal de la Tierra, cuyo eje menor coincide con Eje polar de la Tierra, y cuyo eje mayor está en el plano ecuatorial. El eje semi-mayor, también llamado radio ecuatorial, a es 6 378 137 m según el modelo elipsoidal WGS-84 para la forma de la Tierra. La parte oblatada de la forma esferoidal tiene que ver con la Tierra “abultada” en el ecuador y aplastada en los polos. El radio polar se llama b y es más pequeño que el radio ecuatorial a . Una medida del aplanamiento (la falta de redondez) evalúa cuán corto de ser igual a a es b , que es simplemente ba , en relación con (como una fracción de) el radio ecuatorial. Para el modelo WGS-84 f = 1 / 298.257 223 563.

Una forma de ver el impacto de este aplanamiento es dibujar una elipse exageradamente aplanada, con el eje mayor abultado horizontal y el eje menor aplastado vertical. (No he descubierto cómo hacer dibujos como este en Quora). Si coloca su lápiz en la “parte superior” de la elipse, en el Polo Norte, y dibuja una línea perpendicular a la superficie en el Polo Norte hacia abajo dentro del elipse, debe encontrar que su línea pasa a lo largo del eje polar y a través del centro. De manera similar, si comienza en el ecuador en cualquier extremo del eje mayor y se mueve perpendicularmente a la superficie de la elipse hacia el interior de la elipse. Su línea seguirá el eje semi mayor a lo largo del plano ecuatorial y pasará por el centro de la elipse. Sin embargo, comenzar en cualquier otro lugar del hemisferio norte en la superficie de la elipse yendo perpendicular a esa elipse, hará que intersecte el eje polar en el hemisferio sur debajo del centro. La razón tiene que ver con la latitud geocéntrica versus la latitud geodésica.

La latitud geocéntrica de un punto en la elipse es el ángulo entre el plano ecuatorial y la línea que conecta el centro de la elipse con el punto en cuestión en la superficie. Si dibujó todo correctamente, debería ver que la línea de conexión entre el centro de la Tierra y el punto en cuestión intersecta la superficie de la elipse en una dirección que no es perpendicular a la superficie. Si, en cambio, comienza en el punto y dibuja una línea perpendicular en la elipse hacia donde se encuentra con el plano ecuatorial (que no está en el centro), el ángulo entre esa línea y el plano ecuatorial es la latitud geodésica (y es el significado de lo que se llama latitud cuando mide su posición por latitud y longitud. La desviación entre las latitudes geocéntricas y geodésicas se minimiza en 0 en un polo o el ecuador. La desviación máxima ocurre cerca de los 45 ° de latitud. La latitud geodésica donde el desacuerdo se maximiza en la latitud geodésica [matemáticas] φ = \ arctan \ frac {1 / f} {1 / f – 1} = 45.096 212 15… [/ matemáticas] °. La latitud geocéntrica para esos puntos es la misma cantidad menos de 45 ° que la latitud geodésica es mayor que 45 °. La latitud geocéntrica para una latitud geodésica de 45.096 212 15 … ° es 44.903 787 85 … °. Aquí es donde se produce la desviación máxima entre las dos latitudes. dos valores de latitud en ese punto es aproximadamente 0.192 424 30 °, que es una medida de cuánto extrañas el centro.

Lo anterior tiende a proporcionar la mayor causa de falta del centro. Ese argumento básicamente asumido. Sin embargo, puede haber otras causas menores que aumentan el impacto del modelo esferoidal, que incluyen los efectos de la Luna y el Sol, las irregularidades en la densidad interior de la Tierra, la proximidad de un cuerpo oceánico frente a una cadena montañosa, y algunos otros, pero generalmente son un contribuyente menos significativo que la no esfericidad de la Tierra.

El centro de masa de la tierra no es una cosa estable.
El centro geométrico de la tierra tampoco es estable.
Ambos se ven afectados por la gravedad de la Luna que salpica los océanos y en un grado mucho menor pero aún medible que flexiona los continentes.
Entonces la palabra ‘exacto’ no es particularmente significativa.
Es posible que pueda salirse con la suya ‘instantánea’, que también es un poco difícil de determinar.

Independientemente de eso, es el punto de James Tiroli sobre el efecto de la distribución desigual de la densidad cerca de la superficie que causa desviaciones locales del campo de lo sugerido por la forma de la superficie.

Una vista alternativa: la atracción gravitacional tiene lugar entre la mayoría de las partículas de materia 3D básicas. Cada partícula de materia 3D básica en un cuerpo es atraída gravitacionalmente a cada una de las partículas de materia 3D básica en otro cuerpo (bajo orientaciones relativas estrictas). El centro de gravedad es un punto en un cuerpo, donde se puede suponer que actúan las atracciones gravitacionales resultantes en todas sus partículas de materia 3D básicas. Esto es conveniente para explicaciones más simples y análisis matemáticos. La ubicación del centro de gravedad depende de la distribución de partículas de materia 3D básicas en el cuerpo. Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

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