4 votos

¿Tensión de superficie desempeña un papel en el planeta ' forma s?

Me refiero a que cuando fueron formando los planetas y las estrellas junto con la tensión de superficie de gravedad también podría han desempeñado un papel en la fabricación de los esféricos.
¿Estoy correcto?

17voto

akostadinov Puntos 380

Vamos a arrojar algo de números. El Eotvos (o Bono) número es una relación adimensional del cuerpo de fuerzas de fuerzas de tensión superficial a menudo se utiliza en las ciencias para caracterizar ciertos flujos regímenes. Este número está dado por:

$$\mathrm{Eo}=\frac{\Delta\rho g L^2}{\sigma}$$

donde $\Delta\rho$ es la diferencia de densidad entre dos fases, $g$ es la aceleración de la gravedad, $L$ es cierta escala de longitud y $\sigma$ es la tensión superficial.

Ahora necesitamos un poco de números y algunas simplificaciones, vamos a suponer que la tierra es 100% agua,$\Delta\rho\sim10^3\:\mathrm{kg/m^{3}}$, e $\sigma\sim10^{-3}\:\mathrm{N/m}$. El radio de la tierra se estima en $L\sim10^7\:\mathrm{m}$. Junto con un valor de $g\sim10\:\mathrm{m/s^2}$, es fácil ver que $\mathrm{Eo}\gg1$ o que el cuerpo de las fuerzas son MUCHO más importantes que la tensión superficial en la escala de los planetas y las estrellas.

TLDR: la tensión Superficial es despreciable en comparación con la gravedad en la escala de los planetas.

16voto

Sam Saffron Puntos 1304

La energía de enlace gravitacional de un objeto esférico de masa $M$ y radio de $R$ está dada por: $$E_{grav}=\frac35 \frac{GM^2}{R}$$ La energía interfacial para esférica de las gotas es simplemente proporcional a su superficie: $$E_{surf}=4\pi \sigma R^2$$ Aquí $\sigma$ indica que la gota de la tensión superficial. Tomando la relación de las dos energías, y el uso de $M = \frac{4 \pi}{3}R^3 \rho$, se deduce que $$\frac{E_{grav}}{E_{surf}} = \frac{GM\rho}{5\sigma}$$

La masa de $M_c$ por encima de la cual gravitacional de unión domina sobre la tensión superficial es: $$M_c = \frac{5 \sigma}{G\rho}$$

Considerando $G=6.7 \times 10^{-11}~\frac{\text{Jm}}{\text{kg}^{2}}$ y valores típicos $\sigma \approx 10^{-3}~\frac{\text{J}}{\text{m}^{2}}$$\rho \approx 5 \times 10^3~\frac{\text{kg}}{\text{m}^{3}}$, se deduce que el $M_c \approx 1.5 \times 10^4~\text{kg} = $ 15 toneladas. Por lo tanto, en la formación del planeta tensión de la superficie es completamente insignificante.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X