¿Qué pasaría si la Tierra fuera hueca y alguien montara en el "caparazón interior"?

Me está costando entender la fuerza centrípeta básica, perdóname. En la tierra tal como es actualmente, si te caes por un precipicio, caerás más cerca del núcleo. Sin embargo, en una atracción cilíndrica del parque de diversiones, a medida que gira más rápido, la fuerza centrípeta te "pega" a la pared. Mi pregunta es, ¿un cilindro giratorio ejerce fuerza para mantener a alguien "pegado" tanto al interior como al exterior? Si pudiéramos ahuecar la Tierra y viajar por el interior de la corteza como en un parque de diversiones, ¿qué fuerza nos impediría caer al núcleo que no existe con la Tierra no hueca? (Supongo que es necesario señalar que habría que hacer los ajustes necesarios para mantener constante la velocidad angular de la Tierra a pesar de vaciarla)

Respuestas (3)

Tu intuición de la gravedad dentro de la tierra ahuecada parece estar fuera de lugar. La gravedad dentro de un cuerpo esférico solo proviene de la masa que está "debajo" de ti, ya que la masa de arriba se cancela por completo. Si estás dentro de una capa esférica hueca, no hay fuerza gravitatoria neta en absoluto , independientemente de tu posición (ver el Teorema de la capa ). Si estás dentro de una tierra ahuecada, estás en un entorno de gravedad cero y no caes en ninguna dirección.

Si estaba dentro de la tierra ahuecada con una velocidad distinta de cero, eventualmente golpeará una de las paredes interiores. La pared interior te llevaría en un círculo a medida que el planeta gira, evitando que vueles en la trayectoria en línea recta que hubieras tenido de otra manera. La fuerza centrípeta en este caso proviene de la integridad estructural de la pared interna de la capa terrestre, y la gravedad no juega ningún papel. Esta situación es funcionalmente idéntica a la atracción giratoria del parque de diversiones: la única fuerza proviene de la pared que lo empuja hacia el centro.

Para alguien en el exterior de la capa terrestre, la fuerza centrípeta proviene de la gravedad (suponiendo que la tierra ahuecada de alguna manera tenga la misma gravedad superficial).

Un cilindro giratorio no mantiene a nadie pegado al exterior. Intenta desprestigiarte.

Si la Tierra fuera hueca y de alguna manera mantuviera la integridad estructural, probablemente serías arrojado de la superficie ya que la aceleración gravitatoria es insuficiente para superar la velocidad tangencial que te imparte la superficie debajo de tus pies arrastrándote mientras gira. Tan pronto como la superficie arrastra tus pies a una velocidad tangencial lo suficientemente alta, tus pies dejan el suelo ya que ahora solo sigues el camino lineal de esa tangente lejos de la Tierra en lugar del camino curvo que sigue la superficie de la tierra a medida que gira.

En cuanto a estar en el interior, la superficie debajo de tus pies imparte la misma velocidad tangencial debajo de tus pies como si estuvieras parado en el exterior. La diferencia aquí es que si sigues viajando por ese camino recto y tangencial, terminas golpeando más superficie ya que es curva. La rotación del planeta sigue intentando lanzarte tangencialmente hacia afuera, pero como estás en el interior de su superficie curva, sigues golpeando al planeta cada vez que intenta hacerlo. Este efecto no es tan fuerte cuanto más te acercas al eje de rotación (es decir, cerca de los polos)

Es la otra cara (literalmente) cómo orbitar algo se mueve tan rápido que sigues cayendo por el borde. En lugar de caer por el borde, sigues golpeando el planeta.

Si asumiéramos que su Tierra hueca de alguna manera mantuvo su gravedad actual, entonces aún caería, porque la gravedad sería mucho más fuerte que la fuerza centrífuga ficticia (técnicamente, la velocidad tangencial). De hecho, jugando un poco con las ecuaciones de la gravedad y la fuerza centrífuga, pronto descubrirá que la distancia desde la Tierra a la que se igualan las dos fuerzas es de unos 36 000 km desde la superficie, o 43 000 km desde el núcleo (suponiendo que todavía estás conectado de alguna manera a la Tierra para aprovechar su giro, a través de una torre increíblemente fuerte y en el ecuador, donde el giro es más rápido). Si su Tierra no mantiene su gravedad, entonces será empujado hacia un lado y girado por la fuerza centrífuga (velocidad tangencial), y podría 'montarlo' como un carrusel como sugirió. De hecho,