¿Por qué no podemos sentir que la Tierra gira?

Debido a que la rotación de la tierra es muy suave y no cambia, la aceleración centrípeta que sentimos es casi constante. Esto significa que la (pequeña) fuerza centrífuga de la rotación se suma a la gravedad para compensar la "fuerza de fondo" que no notamos.

Los terremotos no son nada suaves y las aceleraciones involucradas son grandes y cambian mucho de dirección. Esto hace que sea fácil sentirlos.

Vi Hart tiene una buena explicación aquí.

La respuesta de Dan es esencialmente buena, pero pierde un efecto: el efecto Coriolis . Puedes imaginar un planeta girando mucho más rápido que la Tierra, pero a una velocidad angular constante. En ese planeta que gira rápidamente, la explicación de Dan seguiría en pie, pero tan pronto como se mueva, sentiríamos una fuerza de Coriolis lateral.

La aceleración de Coriolis es$2\vec{\Omega}\times\vec v$, dónde$\vec{\Omega}$es la frecuencia angular (vectorial) de la rotación del planeta y$\vec v$la velocidad del objeto en movimiento. Para un objeto que se mueve a la velocidad del sonido (340 m/s) cerca del polo terrestre, donde el efecto es máximo, la aceleración de Coriolis es

Este pequeño efecto puede acumularse a larga distancia y puede tener efectos visibles, especialmente a escalas meteorológicas. En cierto sentido, sentimos la rotación de la Tierra cuando sentimos la dirección del viento dominante en nuestra región. El parámetro que caracteriza la intensidad del efecto de Coriolis para un fenómeno es el número de Rossby , que es grande si el efecto de Coriolis es despreciable. Si el fenómeno que analizas tiene una velocidad típica$v$, ocurrir a distancia$L$, el número de Rosby es esencialmente proporcional a la relación del período de rotación (24 h en nuestro caso) sobre el tiempo$v/L$se tarda en recorrer la distancia típica.

Para las depresiones meteorológicas, el viento tarda varios días en recorrer los miles de kilómetros que se extienden, y el efecto Coriolis tiene un efecto importante. Para sentir realmente el efecto en la vida cotidiana, uno tendría que estar en un planeta con un día de unos pocos segundos, ¡como el planeta del farolero del Principito ! Por supuesto, si no vives en un asteroide que gira rápidamente, puedes ver el efecto en un carrusel .

Sé que es muy tarde en el juego para esta pregunta, pero en parte es una pregunta de biología. No sentimos la rotación de la tierra porque nuestros cerebros están sesgados, evolucionaron de esa manera. No es útil experimentar/ser consciente de esta rotación día a día, de la misma manera que no es útil ser consciente de la gravedad. Esta es también la razón por la cual esta ilusión óptica funciona:

Mire fijamente el punto blanco entre el verde y el rojo durante unos 30 segundos, luego mire el punto blanco entre las imágenes idénticas del desierto.

Nuestros cerebros se ajustan constantemente a lo que es "normal". En la ilusión anterior, su cerebro "aprende" que el lado derecho de su campo de visión está bajo iluminación roja, mientras que el lado izquierdo está bajo iluminación verde. Mirar las escenas del desierto a continuación refleja este nuevo sesgo que ha adoptado su cerebro.

Dan también se refirió a esto en su respuesta , hablando de la "fuerza de fondo" que no notamos. Es vital que la rotación sea bastante constante, porque nuestros cerebros necesitan tiempo para adaptarse. Pero si de alguna manera la tierra de repente comenzara a girar a una velocidad angular más alta pero igualmente constante, todos podríamos estar luchando un poco por un tiempo.

En el caso de ajustar el sesgo de color para sus ojos, el ajuste se realiza en unas pocas decenas de segundos, pero es más difícil adaptarse a otros cambios. Un ejemplo son las gafas invertidas . Buscar en Google me llevó a la página de wikipedia para la adaptación perceptiva . Aunque esto se enfoca en el ajuste del sentido visual, esta adaptación es una función general del cerebro. En el caso de que cambie la fuerza de fondo, sospecho que la adaptación tomaría aproximadamente la misma cantidad de tiempo que en el caso de las gafas invertidas, tal vez un poco menos, aunque esto es solo una suposición.

Entonces es fácil entender por qué sentimos los terremotos. El sesgo permite que nuestro cerebro bloquee efectivamente una fuerza de fondo, pero las fuerzas de un terremoto no son parte de este fondo y, por lo tanto, se sienten. Es como recibir una señal de audio con un ruido de fondo constante. Debido a que es inútil (y molesto) escuchar este ruido de fondo todo el tiempo, ajuste su sesgo. Pero aún se escuchará un ruido irregular o una señal. Esto es un terremoto en la analogía.

¿Podemos mantener esto simple?

La respuesta es que la aceleración asociada con la rotación es muy pequeña y se tiene en cuenta en la definición de la vertical.

La aceleración es pequeña:$\omega^2 R \cos \theta = 0.032 m/s^2$o 3 miligramos en el ecuador.$\theta$es la latitud.

La aceleración forma un ángulo de$\theta$con la dirección al centro de la Tierra. La fuerza total es la suma vectorial de la gravedad y la fuerza centrípeta y esto simplemente redefine la dirección vertical en una pequeña cantidad. Si su piso se hizo a nivel de plomada, esta pequeña desviación está integrada en su casa y ciudad.

no sentimos que la Tierra gira porque nosotros, la atmósfera, los rascacielos y todo lo demás giramos junto con la Tierra a la misma velocidad constante.