¿La Tierra sigue girando por inercia?

Entiendo que la tierra sigue girando sobre su eje porque se conserva el momento angular. (¡¿Me equivoco?!) Pero, he visto bastantes fuentes citar que la inercia es la razón por la cual la tierra sigue girando.

1. Veritasio

2. Universo hoy

La Tierra gira porque se formó en el disco de acreción de una nube de hidrógeno que colapsó por la gravedad mutua y necesitaba conservar su momento angular. Continúa girando debido a la inercia.

¿Es esto realmente cierto? Siempre pensé en la inercia como la tendencia de un cuerpo a seguir moviéndose en línea recta con una velocidad constante (que puede ser cero). ¿Alguien puede ayudarme a entender cómo también explica cómo la tierra continúa girando con muy poca desaceleración angular?

Nota:

Esto no es un duplicado de

  1. ¿Por qué gira la Tierra?

  2. ¿Qué mantiene a la tierra girando?

porque mi pregunta es específicamente sobre por qué la inercia es una razón para que siga girando.

La inercia solo significa que las cosas van en línea recta si no hay fuerzas que actúen sobre ellas. Traiga gravedad y las cosas todavía tienen inercia, pero no viajan en línea recta.
Relacionado: physics.stackexchange.com/q/12140/2451 y enlaces allí.
"Continúa girando debido a la inercia". Está Mal. es el momento de inercia, no de inercia, para rotaciones en.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia

Respuestas (3)

En realidad, el concepto de inercia y la conservación del impulso son similares. La conservación del momento angular establece que, en ausencia de un momento de torsión externo, el cuerpo continúa girando con velocidad angular constante. Esta tendencia de cualquier objeto a continuar la rotación con velocidad angular constante se denomina Momento de inercia (inercia en caso de movimiento lineal). Es función de la distribución de la masa del cuerpo.

Las dos explicaciones están estrechamente relacionadas. Hay inercia en un movimiento de rotación y esta está contenida en el llamado tensor de inercia o en términos más simples el momento de inercia . Este objeto, que en realidad depende de la masa, juega en la dinámica de rotación, el mismo papel que juega la masa en el movimiento en línea recta. Da una resistencia a una aceleración angular. Cuanto mayor sea el momento de inercia de un cuerpo, más difícil es imponer la aceleración angular.

Aunque la conservación del momento angular es una forma buena y práctica de explicar la (casi) conservación del giro de la Tierra, la intuición física profunda está en el concepto de inercia. En el límite en que el momento de inercia tiende a cero, el par necesario para acelerar (o desacelerar) el cuerpo tiende a cero. Significa que si no hubiera inercia (más precisamente, cuando tiende a cero) el giro de la Tierra podría aumentar o disminuir arbitrariamente rápido incluso para un par externo cercano a cero. Esto se puede ver a partir de la segunda ley de Newton para un cuerpo rígido que gira a lo largo de un eje fijo,

τ = I α ,
dónde τ es el par externo, α es la aceleración angular y I es el momento de inercia. Cuando I 0 y τ 0 , entonces α es arbitrario Tenga en cuenta que el momento angular aún se conservaría, ya que su tasa es
d L d t = I α .
Sin embargo, el momento angular en sí mismo (así como el momento lineal) no tendría sentido sin la inercia, ya que depende de la masa. Es la existencia de masa inercial lo que hace que las cantidades dinámicas L y pag = metro v los pertinentes. Por tanto, aunque las explicaciones están íntimamente relacionadas, el significado de la inercia es más fundamental que el significado del momento angular o su conservación.

1er párrafo bueno, 2do párrafo innecesario y confuso en mi opinión.
@sammygerbil ¿Podrías darle otro vistazo? Reescribí el último párrafo.
Eso es una mejora en la claridad, pero me parece que no agrega mucho al argumento. Pero esa es solo mi opinión.

Supongo que está contento con la idea de que, cuando se lanza una sonda espacial hacia Marte, una vez que el motor del cohete le da suficiente velocidad, se puede apagar, ya que no hay nada en el vacío del espacio que frene el cohete. La sonda está provista de inercia, lo que requiere una fuerza para cambiarla.

Puedes aplicar el mismo razonamiento a la rotación de la Tierra. Después de que se formó a partir de la acumulación de material y dada su velocidad inicial, en teoría continuaría girando con la misma velocidad debido a la conservación del momento angular. A la Tierra se le dio una inercia, alrededor de su eje, que requiere una fuerza para alterarla.

En la práctica, hay fuerzas que actúan para cambiar la inercia de la Tierra. Hay que tener en cuenta el efecto de la luna, que por la acción de las mareas (así como sobre el material sólido) de la Tierra, va frenando poco a poco a la Tierra.

De la velocidad inicial de la Tierra

Los científicos creen que un objeto grande, quizás del tamaño de Marte, impactó a nuestro joven planeta, eliminando un trozo de material que finalmente se convirtió en nuestra Luna. Esta colisión hizo que la Tierra girara a un ritmo más rápido. Los científicos estiman que un día en la vida de la Tierra primitiva duraba solo unas 6 horas.

La Luna se formó mucho más cerca de la Tierra de lo que es hoy. A medida que la Tierra gira, la gravedad de la Luna hace que los océanos parezcan subir y bajar. (El Sol también hace esto, pero no tanto). Hay un poco de fricción entre las mareas y el giro de la Tierra, lo que hace que la rotación disminuya un poco. A medida que la Tierra se ralentiza, deja que la Luna se aleje.

También debe tener en cuenta que el núcleo interno de la Tierra gira más rápido que la superficie, Núcleo interno

El núcleo interno gira en la misma dirección que la Tierra y un poco más rápido, completando su rotación diaria alrededor de dos tercios de segundo más rápido que la Tierra entera. En los últimos 100 años, esa velocidad adicional le ha dado al núcleo un cuarto de vuelta en el planeta en su conjunto, descubrieron los científicos. Dicho movimiento es notablemente rápido para los movimientos geológicos, unas 100.000 veces más rápido que la deriva de los continentes, señalaron. Los científicos hicieron su hallazgo midiendo los cambios en la velocidad de las ondas sísmicas generadas por terremotos que pasan a través del núcleo interno.

Este material interno tiene un valor de inercia diferente al valor de inercia más lento de las regiones exteriores y la superficie del planeta.