¿Por qué la fuerza gravitacional de la Tierra disminuye a medida que avanzamos hacia el centro de la Tierra? Donde la regla del cuadrado inverso dice que la distancia es menor que la fuerza gravitacional es más.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Esto es debido a que en el interior de la tierra, que no sólo son atraídos hacia el centro, pero también se sintió atraído por la materia "detrás de ti", es decir, hay una fuerza que contrarreste el movimiento hacia el centro. El resultado una disminución en el total de la aceleración como usted se mueve hacia el centro, y como llegar a él, debe ser cero (siempre se las arregla para permanecer allí sin moverse). Para visualizar esto, aquí es un diagrama que muestra la energía potencial gravitacional en la presencia de un uniforme de la esfera, lo que aproximadamente representa a la tierra:
En la imagen, $a$ representa el radio de la superficie. Como se puede ver, dentro de la esfera, la de la energía (y la fuerza) disminuye linealmente a medida que te acercas al centro. La inversa del cuadrado de la regla sólo se describe el comportamiento del campo fuera de la esfera. Tenga en cuenta que el comportamiento lineal sólo es válida en la aproximación de densidad uniforme, que no es realista. Esta respuesta, sin embargo, debería dar una idea de lo que ocurre con el campo gravitatorio en el interior de un cuerpo esférico.
Cuando estás en la superficie de la Tierra, experimentamos la fuerza gravitacional desde el centro de gravedad (podemos simplificar y decir que la fuente es el centro de la Tierra). Cuando nos movemos hacia el centro de la Tierra, experimentamos la fuerza gravitacional de parte de la Tierra sobre nosotros y parte de la Tierra debajo de nosotros. Entonces estas dos fuerzas se cancelan mutuamente. Entonces, en el centro de la Tierra estarás flotando (hipotéticamente).
Dentro de un arbitrarias de cuerpo rígido de las fuerzas gravitatorias de las masas fuera de la esfera alrededor del centro de masa en la cual la medición se lleva a cabo (esfera, no en el centro) compensar entre otros. (Largo, incomprensible frase, lo sé. Hegel estaría orgulloso).
Por lo tanto, sólo la masa dentro de este ámbito cuenta para el punto de masa del modelo.
Mientras que la fuerza debe aumentar en masa constante con $\frac{1}{r^2}$, la masa efectiva disminuye con la $r^3$ en los cuerpos con masa homogénea densidades. Por lo tanto, la fuerza disminuye con el $r^1$