Presión (gravitatoria) aplicada por una capa esférica uniforme y hueca sobre un objeto en su interior

1) Es un resultado bien conocido que la fuerza neta dentro de una capa esférica uniforme y hueca es cero en todos los puntos.

Sin embargo, para un caparazón esférico con una masa finita en su interior , decimos que la masa interior tira del caparazón hacia adentro por todos lados por igual, creando así una presión mecánica que el caparazón debe soportar. Según la tercera ley de Newton, esto debería implicar que hay una fuerza externa (aunque una que suma cero en cada punto) que también se aplica al objeto que está adentro.

Pero, ¿cómo un cuerpo esférico no rígido en el centro cambiará su forma con el tiempo debido a la aplicación de una cantidad igual de fuerza desde todos los lados? Digamos, si mantuviera un objeto semisólido en el centro, ¿se estiraría hasta las paredes y se pegaría a él? ¿Y si estuviera descentrado?

2) ¿Un cuerpo rígido en el centro no sentirá la presión de ser jalado desde todos los lados? En estrellas y cuerpos planetarios aproximados como esferas uniformes (por ejemplo, Irodov 1.216 pg45: https://imgur.com/pMCiWqW ), al calcular la presión en un radio arbitrario dentro de la esfera, consideramos capas elementales e integramos la presión experimentada por todos ellos por las esferas de su interior . Sin embargo, despreciamos las fuerzas de la (s) capa(s) exterior(es) . Si el cuerpo interior tira de la capa exterior, ¿por qué descuidar lo contrario?

No sigo tu argumento de que hay una fuerza en el cuerpo central. La fuerza gravitatoria hacia adentro sobre el caparazón es resistida por fuerzas de compresión iguales y opuestas en el material del caparazón. No hay fuerza sobre ningún cuerpo dentro del caparazón.
@JohnRennie Las fuerzas resistivas no son relevantes aquí. Estoy hablando de la fuerza de reacción. La gravitación es mutua, por lo que si el cuerpo interno es responsable de la presión sobre una capa externa, eso debería significar que hay una fuerza de reacción en el objeto interno, aunque el objeto no puede acelerar porque está siendo atraído por igual en todas las direcciones (por lo tanto haciendo que la fuerza NET sea cero). ¿Me estás diciendo que el cuerpo interior no ejerce presión sobre la capa exterior?
Esta es la segunda vez que hace la misma pregunta basándose en el mismo concepto erróneo. Hasta ahora, cinco personas diferentes han tratado de que reconsideres ese concepto erróneo. ¿Quizás debería hacer una pregunta directamente dirigida a cómo se combinan las fuerzas para obtener buenas (y con suerte persuasivas) respuestas al respecto?
Publicación relacionada de OP: physics.stackexchange.com/q/517590/2451

Respuestas (1)

1) Responda usted mismo, la fuerza de reacción total es cero en cada punto, independientemente de la posición, por lo que un objeto no rígido no se deformará

2) Si la esfera es rígida, la capa no se moverá hacia adentro, pero si está hecha de partículas individuales, comenzará (o intentará) moverse hacia adentro, lo que creará una presión sobre las capas internas, pero esta presión no será gravitacional. , es una fuerza de contacto y tiene su propia reacción. Este problema está ausente si el objeto dentro de la esfera no está en contacto con el caparazón, porque la fuerza gravitatoria neta es cero si no hay fuerzas de contacto entre el caparazón y el objeto interior.

¿Puedes dar más detalles sobre (1)? La fuerza neta es cero, pero eso no significa que el objeto no se deforme. Si tira de un cuerpo no rígido por igual desde ambos lados, la fuerza neta sobre él es cero, pero aún así se deforma.
pero la fuerza neta es cero en cada punto, no la estás tirando en diferentes direcciones
La fuerza neta es cero solo porque la fuerza gravitatoria ejercida por todas las masas elementales en el anillo se cancela, es decir, que tiran del objeto desde todas las direcciones por igual. Esa es la única forma en que puede hacer que la fuerza neta sea cero. ¿Qué más podría ser? La fuerza gravitatoria no desaparece misteriosamente solo por la orientación de las masas. Esto es trivial.
sí, estoy de acuerdo con eso, pero si tienes un objeto extendido y, en cada punto, la fuerza neta que tira de él es cero (no importa si es la resultante o muchas fuerzas), entonces no se moverá. Creo que está imaginando algo así como un par de fuerzas en un cuerpo rígido (actuando en diferentes puntos) cuya resultante es cero pero el par no lo es. Este caso es diferente, aquí la resultante en cada punto es cero, F=ma, por lo que no se moverá
La fuerza resultante sobre él es cero, por lo que su COM no acelerará. Obviamente, eso no significa que no se deforme. Esencialmente, si se pusiera a un ser humano en el centro de una esfera de Dyson, ¿no sentiría ninguna fuerza o se estiraría dolorosamente en todas las direcciones?
¡La fuerza neta no es cero solo en el centro de masa, sino en cada punto! Así que no se estira dentro de una esfera Dyson, ya sea en el centro o en cualquier otro punto dentro
Imagina que pones un objeto formado de polvo, ¿esta nube se deformará? no, porque la fuerza neta en cada mota de polvo es cero, por lo que ninguno de ellos cambiará de posición
No, ese es un caso diferente. Ese es el movimiento real de las partículas. ¿El cuerpo interior está atrayendo al cuerpo exterior o no?
sí, cada elemento individual del área siente una fuerza y ​​ejerce una fuerza en el objeto del centro. Sin embargo, solo la fuerza neta en toda la esfera es cero, no en todos los puntos. Con el objeto adentro es diferente, cada elemento del área está haciendo fuerza en cada punto, pero la fuerza total es cero en cada punto también. Esto no viola la 3ra ley de newton
Presión (gravitatoria) aplicada por una capa esférica uniforme y hueca sobre un objeto en su interior
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