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[c&p] Cecil Adams responde a la duda de un lector de Baltimore interesado en saber lo que pasaría si existiese un túnel que atravesase la Tierra de polo a polo, y a alguien se le ocurriese la tontería de saltar dentro. Original en Inglés: www.straightdope.com/columns/read/154/what-if-you-fell-into-a-tube-thr
menéame
A mi me ha resultado bastante curiosos el artículo, aunque he echado en falta algo de Matemáticas que nos diga cómo sería el movimiento oscilatorio Ç(en el caso del vacío)
En principio se supone que el que se cae o tira tiene la misma velocidad angular de rotación de la tierra...
¿Se conservaría esta velocidad angular de rotación permitienedo una caida limpia en el pozo suponiendo condiciones ideales?
Habría una aplicación mucho más interesante de esto que también joroba el efecto de Coriolis que es usar la braquistócrona como método de transporte. Bastaría con ir de un punto A a un punto B siguiendo un arco de cicloide y bastaría un empuje inicial para llegar al otro extremo sin necesidad de gastar energía (en el caso de que no hubiera rozamiento).
Hace un par de años tratamos este tema en mi foro para un supuesto "tren gravitacional" y la verdad es que el resultado es muy interesante como ejercicio mental. foro.migui.com/smf/index.php/topic,4393.0.html
#20 cada fórmula que pones reduce tus lectores a la mitad, está comprobado
meneame.net/story/si-hiciera-agujero-atravesase-centro-cuanto-tiempo-t
meneame.net/story/cuanto-tardaria-caer-objeto-desde-polo-norte-sur
Y para saber donde sales si cavas el agujero:
meneame.net/story/si-cavas-hoyo-llegarias-china
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adio
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En el caso del fluido es más complicado, porque dependería de parámetros como la viscosidad del mismo y de si el aire del túnel está comunicado con el de la atmósfera.
Pero vamos, lo que cuentas, como que no. Sería cierto si una nave espacial intenta atravesar el túnel de lado a lado en línea recta desde el espacio, pero si comienzas desde la superficie, no tienes ese problema.
#31 En todo caso Nueva Zelanda. Y pase lo que pase de todo lo anterior, lo que está claro es que no sales por el borde.
el punto de atraccion no está en su centro,sino a unos 3200 km de profundidad, en el centro de la "cascara".
Más que la gravedad diría que lo que importa es la presión de los kilómetros y kilómetros de fluido que hay encima.
Nosotros creemos que en la formacion del disco de polvo estelar primordial la gravedad no funcionó como la intuicion supone: agregandose alrededor de un nucleo central.
Modelos por ordenador dan un resultado muy distinto: mas bien como una burbuja,agregandose material hacia las paredes (por ambas caras)...
[edited]
Los infartos lacunares son lesiones cavitadas de entre 1 y 20 mm de diámetro producidas por la oclusión de arterias perforantes o por el desarrollo de pequeñas hemorragias. Son subcorticales y predominan en los ganglios basales, tálamo, protuberancia o sustancia blanca hemisférica. Son causa suficiente para el desarrollo de una demencia según su número y distribución topográfica, y cuando se presentan en determinadas localizaciones (lóbulos frontales, cuerpo calloso, tálamos) su relación causal con la demencia es más clara....
La verdad, no sé ni por qué te respondo, creo solo estás troleando (al menos que sirva para que los demás no te sigan ...)
Aunque el tipo que se cae sea solidario con el sistema de referencia de la Tierra la dirección de caída sería normal a la superficie en la boca del agujero y se supone que el agujero se perfora siguiendo esa normal. El efecto de Coriolis, o mejor dicho, la fuerza de Coriolis en módulo es -2mvw*sen(latitud). La latitud cambia conforme va cayendo por lo que la fuerza de Coriolis no es la misma en todos los puntos y por tanto independientemente de dónde esté la boca del agujero, la fuerza de Coriolis irá variando. Unas veces tenderá a pegarse más que otras.
Salvo que lo hagas en el eje de rotación de la Tierra...
no hay ningun material magico, l gravedad de las paredes mantiene el conjunto, tan "magicamente" como la electricidad estatica superficial mantiente una burbuja de jabon...
¿es algo magico una burbuja de jabon? puede que lo parezca,porque se escapa fuera de nuestra intuicion.
Pues asi es de la misma manera en todos los cuerpos circulares formados por agregacion ,Sol,planetas mayores, etc
Es cierto que el artículo pasa por alto el evidente choque con las paredes debido a que la caída no sería perfecta, ya que la Tierra está en permanente movimiento, tanto de rotación como de traslación. En cualquier caso la respuesta vendría a ser la misma: la persona probablemente acabaría alcanzando la velocidad máxima en el aire, frenando también cada cierto tiempo por los choques contra las paredes (esto dependería mucho de lo ancho que fuese el túnel, claro). En cualquier caso el efecto de rotación no es tan importante , porque se parte del supuesto de que el agujero va del Polo Norte al Polo Sur, pero tienes razón en que la persona no caería "limpiamente". Aún así, no es errónea.
Lo que pasa es que esta información solo aparece en unos pocos libros de 7º de Geohistolografía, y está muy poco difundido.
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En el primer caso, la latitud no varía al caer por el agujero. En el segundo caso, en teoría no debería experimentar fuerza de coriolis al caer por un agujero en el ecuador hasta la antípoda y sí cayendo de polo a polo.
No sé, no me cuadra...
Además, yo no me creo nada, la tierra es plana.
sen(90) = 1
sen(0) = 0
Solo estoy preguntando porque dudo si la fuerza de coriolis afecta o no y no encuentro ninguna explicación que me convenza...
No soy físico, pero no deja de interesarme
PD: has cambiado tu comentario 7 veces, ya no sé ni a cuál respondo
www.theflatearthsociety.org/
Respecto del casquete que le queda por arriba (la parte de la tierra más lejos del centro que él), la gravedad dentro de una esfera hueca es cero en cualquier punto del interior.
Porque Newton no era ningun idiota,y de gravedad sabía algo ¿no?
no estoy muy seguro pero de esto si:
conforme nos vamos acercando al centro de la tierra la gravedad disminuye dado que:
la distancia al centro disminuye por lo que cada vez hay menos masa debajo nuestra (que nos atrae) y más encima nuestra que también nos atrae.
por lo que el punto mas denso no estaria en el centro de la tierra sino que habría dos puntos cada uno en mitad del radio de la tierra (despreciando los 200 km de la atmosfera, mas o menos.), por lo que el aire segun datos que leo de 5000km no llegaria a licuarse.
Se olvida un supuesto y es que además del efecto coriolis (mi bater tambien tiene la velocidad de giro de la tierra y sin embargo hace remolino
Creo que esta pregunta tiene muchas mas miga de la que estamos aportando.
Mientras caes ¿que pasa con la gravedad generada por la tierra que dejas atrás? ¿y la gravedad de la tierra que tienes a los lados. Recordemos que a 200km para abajo ya podemos tener bastante tierra a nuestro lado.
En el caso de la Tierra real, que es heterogénea, la gravedad descenderá un poco no linealmente, pero supongo que no importa demasiado.
La verdad q haciendo el diagrama de fzas sale muy sencillo.
Lo dicho, nivel de COU
Edito: Justo esto se explica en un enlace de un comentario anterior: foro.migui.com/smf/index.php/topic,4393.0.html
La fuerza de coriolis aparece cuando se utiliza a la Tierra como sistema inercial de referencia.
#79 Te me has adelantado
En el caso de que el tunel tenga aire, podría ser que si saltamos desde el hemisferio con menor densidad, acabasemos saliendo por el otro lado, todo depende de la fricción que provoque el aire.
Copiando de Wikipedia:Cuando se aleja la masa de su posición de reposo, el resorte ejerce sobre la masa una fuerza que es proporcional al desequilibrio (distancia a la posición de reposo) y que está dirigida hacia la posición de equilibrio.
Copiando de #76 : En el interior de la Tierra, suponiendo una Tierra maciza homogénea de la misma densidad en todo su volumen, la fuerza de gravedad experimentada desciende linealmente a medida que te acercas al centro hasta que se hace 0 en el centro.
Es decir, es proporcional a la distancia que te separa del centro de la Tierra (posición de reposo) y estés donde estés, siempre tira hacia el centro de la Tierra (posición de reposo)
Lo único que habría que comprobar es si realmente la fuerza de atracción es lineal (creo que alguna vez hice este ejercicio, y creo que sí lo era, pero no estoy seguro)
Para #73 Sí, tienes tierra a los lados. Pero en todas direcciones (y suponiendo que la tierra es una esfera perfecta) la misma cantidad de tierra, así que su gravedad (al menos la parte hacia los lados) se anula, y la única parte de la gravedad que cuenta son las fuerzas verticales.
literalmente...
Incremento de energía cinética + incremento de energía potencial = Trabajo de las fuerzas ajenas.
Lo que viene a decir sobre la conservación de la energía de un objeto (sujeto).
En principio el objeto al dejarse caer tiene una energía potencial (mgh), esta energía potencial con el tiempo y al depender de la altura h se va haciendo menor, y por el contrario va ganando otras energías, en la que se destaca la energía cinética que depende de la velocidad (½ x m x v2). A lo largo de la caída varía la altura y la velocidad por lo que tenemos en cada punto o altura, una energía cinética y una potencial diferente. Cuando llega al centro de gravedad del pozo, se entraría con una energía determinada (mayor que la existente por la gravedad en ese punto), por lo que seguiría cayendo, pero a partir de este punto la energía potencial iría desacelerando, ya que la altura sería negativa como consecuencia de la gravedad en oposición, llegando hasta un punto determinado en la que se invertiría el movimiento, con lo cual el proceso sería al contrario. Y así sucesivamente hasta gravitar, ya que al final las energías respecto el objeto quedaría equilibradas.
La aceleración de coriolis es como consecuencia de la rotación con respecto el centro instantáneo de rotación, que sería el centro del plano que contiene o corta a la tierra en la latitud. Esto haría que chocara con las paredes del pozo restando energía debido a los rozamientos.
Para todo ello hay que tener en cuenta la energía debida a los rozamientos y las del tipo térmico.
Pues no se por qué. Si tienes una velocidad inicial tangencial a la superficie de la tierra, que es la que te viene por saltar desde un sistema en rotación, y no existe rozamiento que te haga perder esa velocidad, tu trayectoria será parabólica. Y la dirección inicial será la suma de las componentes tangencial y de caída.
En cuyo caso tu suposición sobre gases licuados, etc. solo sería valida si estuviera tapado uno de los polos, ¿me equivoco?
Sin acritud, de verdad, es curiosidad.
FAIL!
Por supuesto si en ambos extremos del tubo la presión es igual,la intuicion nos lleva a pensar que en toda su longitud debería ser igual.Pero ignoras algo fundamental: la fuerza de la gravedad.
Nosotros mediante simulaciones hemos encontrado que no habría un punto de maxima presion en el centro, sino dos puntos a unos 4000 km de profundidad, coincidiendo precisamente con la teoría de la tierra hueca.
Estos dos puntos son comparables a los puntos de Lagrange es.wikipedia.org/wiki/Puntos_de_Lagrange
Por lo tanto,la tierra y todos los planetas mayores ,estrellas incluidas, son cáscaras huecas ,como burbujas.
Como ya he sugerido en #17, en un agujero a lo largo del eje de rotación, sen(latitud) es siempre 0, (excepto exáctamente en el centro que no se conoce la latitud, pero tampoco creo que valga la fórmula).
Luego no influye tal efecto.
Las fórmulas reducen los lectores, pero hay que ver lo que suben el karma
No he dicho que sea simplemente errónea. He dicho que tal y como está planteada. Hace falta hacer un par de puntualizaciones.
Pero nada, seguid opinando sin leer.
Imáginate tirando una pelota al aire... vuelve a caer en la mano, no? Ahora imagínate el mismo caso pero vas dentro de un tren a 300 kilómetros por hora.... la pelota vuelve a caer en la mano, no?
Como no existen fuerzas horizontales, la pelota cuando sale de tu mano sigue teniendo la componente horizontal de velocidad que se mantiene durante todo el recorrido.
En el caso de la tierra, tienes una componente de rotación que no pierdes en toda la caída, luego rotas solidariamente con el túnel.
Piénsalo de otro modo, la solución tiene que ser independiente de cualquier sistema de referencia inercial que uses. Si tomamos que la tierra es estática, y es el resto del universo el que gira, la persona caera sin problemas.
Por cierto, en #86 me equivoque, me refería a #48 no a #43.
Entiendo lo que quieres decir en #100. De igual modo que si un Globo aerostático está en el aire en el supuesto de que no hubiera corrientes se quedaría ahí en lugar de ser desplazado porque en el momento de despegar era solidario con el SR del suelo y por tanto posee esas condiciones iniciales.
De todos modos insisto, que los acorazados y destructores corrigen el efecto de Coriolis en sus disparos porque si no se desplaza.
Vale, perfecto. Ahora en el caso de la caida. Supongamos que el túnel tiene una latitud de 45 grados para que el efecto de Coriolis sea el mayor posible. Te asomas por la boca del agujero y te tiras dejándote caer en caída libre. Si la Tierra está rotando tarde o temprano te chocas con la parte del túnel que da al oeste.
El caso es que tanto la fuerza de coriolis como la centrífuga aparecen en sistemas de referencia no inerciales como es el caso, aunque sea instantáneamente inercial. Lo que tú dices es cierto si la caída conservara la latitud. Pero si no es así, cada punto sentirá una fuerza de Coriolis diferente. Al considerar la fuerza de Coriolis ya estoy haciendo la descripción de "tierra quieta, universo rota alrededor".
Para la aplicación del teorema de la conservación de la energía se tienen en cuenta tres puntos significativos:
Primer punto comienzo de la caída se tiene en cuenta una altura h0 y una velocidad V0
Segundo punto en el centro de gravedad del pozo en ese instante se tiene una altura h1 y una velocidad V1
Tercer punto es el punto en donde se invierte el retroceso tendrá una altura h2 y una velocidad V2.
Primeramente aplicaremos la conservación de la energía entre el primer punto (h0 y V0) y el segundo punto (h1 y V1). Tomando el origen el sistema de referencia en el segundo punto (h1 y V1) se tiene:
(m x g x h1-m x g x h0) + (1/2 x m x (V1)^2 – ½ x m x (V0)^2) = Trabajo de las fuerzas ajenas
En la ecuación anterior se tiene en cuenta que en el instante inicial en que la persona se deja caer la velocidad es 0. Por otra parte la altura h1 al ser el origen también es nula (valor 0). El trabajo de las fuerzas ajenas en este caso sería debido a los rozamientos por lo que lo despreciamos.
Reduciendo la ecuación anterior aplicando los valores anteriores quedaría:
m x g x h0 = ½ x m x (V1)^2. Despejando V1 es => V1 = raíz cuadrada (2 x g x h0).
Segundo aplicamos la conservación de la energía entre el segundo punto (h1 y V1) y el tercer punto (h2 Y V2). Quedando
(m x g x h2-m x g x h1) + (1/2 x m x (V2)^2 – ½ x m x (V1)^2) = Trabajo de las fuerzas ajenas
De la ecuación anterior se tiene en cuenta que cuando llega la altura h2 se invierte el sentido y en ese instante V2 = 0. Por otra parte h1 al ser el origen también es nula (valor 0). También despreciamos los rozamientos. También se tiene en cuenta que h2 tiene signo negativo, pues está en el sentido negativo respecto el origen.
Reduciendo la ecuación anterior aplicando los valores anteriores y despejando h2 quedaría:
h2 = - (V1)^2 / 2g.
Sustituyendo V1 por el valor calculado anteriormente (V1 = raíz cuadrada (2 x g x h0)), nos queda que h2 = -h0. Lo cual quiere decir que la inversión del movimiento se hace aproximadamente a la misma altura pues los rozamientos son mínimos (o bien la parada depende de la fuerza de los rozamientos).