Comportamiento de la intensidad del campo gravitativo por debajo de la corteza terrestre. Ejercicios
2.29 Suponiendo el peso de tu masa 75 kilos ¿Cuánto pesas a 10000 m. de altura?
Radio de la Tierra 6370 km y masa kilos.
Respuesta: 735 N
Solución
Calculamos la distancia: 6370 + 10 = 6380 km.
Calculamos la intensidad del campo gravitatorio a esa altura:
Tu peso equivale a:
2.30 Si la Tierra tuviese doble masa ¿cuál sería el valor de la aceleración de la gravedad?
Respuesta: 19,6 m/s2
Solución
El valor de ves que la masa figura en el numerador donde hay 2 factores.
Si agregas otro factor que en este caso sería el 2, el cociente quedaría multiplicado por este valor:
Hemos visto que a medida que un objeto se introduce bajo tierra la atracción se produce por la masa que tiene por debajo y por encima, siendo ambas fuerzas de signos opuestos.
Un minero que en la superficie de la Tierra pesa 80 kg., a 2.000 m de profundidad pesará menos de 80 kilos.
Precisamente porque la fuerza de la masa que está por debajo de él que será mucho mayor de la que se halla por encima, se contrarrestan.
Para resolver este problema podemos considerar a la Tierra como esfera y para ello tenemos en cuenta lo siguiente:
La masa o peso de la Tierra podemos escribirla como el producto de su volumen por su densidad.
El volumen de una esfera es:
La masa la calculamos multiplicando el número de dm3 que tiene la Tierra por el peso de 1 dm3:
Este valor lo sustituimos en (I) y haciendo operaciones llegamos a:
Con esta fórmula podemos resolver algunos problemas, por ejemplo:
2.31 Una persona que sobre la superficie terrestre pesa 80 kilos ¿cuántos pesa a 10 km de profundidad?
Datos: G = 6,67.10-11
RT = 6370 km
D = 5,51 kg/dm3
Respuesta: k
Solución
No tenemos más que aplicar la fórmula obtenida:
No olvides que trabajamos con metros, kilos y segundos.
Esto significa que la densidad la hemos de dar en kilos/m3.
El radio ahora vale: 6370 – 10 = 6360 km.
Sustituyendo valores tendremos:
Como 1 kg-fuerza o peso equivale a 9,81 N esta persona a 10 km
de profundidad pesaría: