Caminar o viajar en nuestros vehículos a nuestros destinos diarios. ¿Nuestro movimiento tiene algún efecto en la rotación de la tierra según la ley de Newton? ¿Cuál será el efecto si nos movemos a todos los pueblos junto con sus vehículos a su velocidad máxima en una línea en una dirección a lo largo del Ecuador? ¿Cuánto efecto hará?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?En principio, sí, pero los efectos son casi completamente despreciable. Como los objetos sobre la superficie de la tierra se mueva alrededor de la Tierra y el momento de inercia de los cambios por minuto cantidades, y esto afecta a su sentido de rotación. Sin embargo, la realización de un orden de magnitud de la estimación de la proporción de la contribución para el momento de inercia de una persona-objeto del tamaño en el ecuador de la Tierra, el momento de inercia de da $$ \frac{I_p}{I_E} \sim \frac{M_pR_E^2}{M_ER_E^2} \sim \frac{10^2\,\mathrm{kg}}{10^{24} \,\mathrm{kg}}\sim 10^{-20}, $$ e incluso si tuviéramos que tomar en cuenta la totalidad de la población de la Tierra, además de sus vehículos (por conservadoramente multiplicando el numerador por $10^{11}$ o así), se podría conseguir un número en el orden de $10^{-10}$. Así, podemos ver que este tipo de pequeños objetos en la superficie se han enteramente un efecto insignificante sobre la rotación de la Tierra (al menos en el sentido de que nuestros movimientos tienen escaso efecto en el cambio de la Tierra, el momento de inercia.)
Sí, pero los cambios son tan minúsculos que no son realmente importantes.
Incluso si todo el mundo empezó a correr en la misma dirección (Este, por ejemplo), su momento angular total sería del orden de $ 10^{18} \ \text{N m s} $, en comparación con la tierra, que está en el orden de $ 10^{33} \ \text{N m s} $. Que iba a cambiar la rotación de la tierra por menos de una billonésima parte de un por ciento.
Algunos crudo cálculos:
$\text{Population of the earth} = \text{about 7 billion}$
$\text{Average human mass} = 62 \ \text{kg}$
$\text{Average running speed} = 5 \ \text{m/s} $ (ish)
$\text{Mass of everyone in the earth} = 4.3 * 10^{11}\ \text{kg} $
$\text{Radius of the earth} = 6.37 * 10^6\ \text{m}$
$\text{Mass of the earth} = 6 *10^{24}\ \text{kg}$
$\text{Angular velocity of the earth (its spin)} = 7.29 * 10^{-5}\ \text{s}^{-1}$
$\text{Angular velocity of the human "race"}= 7.8 * 10^{-7}\ \text{s}^{-1}$
$\text{Their moment of inertia, assuming spherical distribution}= 1.2 * 10^{25}\ \text{kg m}^2$
$\text{Their angular momentum:}\ 9.2 * 10^{18}\ \text{kg m}^2\ \text s^{-1}$
$\text{Moment of inertia of the earth} = 9.7 * 10^{37}\ \text{kg m}^2$
$\text{The earth's angular momentum:}\ 7.1 * 10^{33}\ \text{kg m}^2\ \text s^{-1}$