¿La humanidad y las actividades/construcciones hechas por el hombre tienen algún efecto sobre la rotación de la Tierra?

Caminamos o viajamos en nuestros vehículos a nuestros destinos todos los días. ¿Nuestro movimiento tiene algún efecto sobre la rotación de la tierra según la ley de Newton? ¿Cuál será el efecto si movemos a todas las personas junto con sus vehículos a su máxima velocidad en una línea en una dirección a lo largo del ecuador? ¿Cuánto efecto hará?

El documental de la BBC "Super Sized Earth" afirma que todas las represas fluviales que construimos han cambiado la velocidad de rotación de la tierra y cambiado la duración de un día con "una fracción de segundo".
Consulte xkcd.com/162 .

Respuestas (3)

En principio sí, pero los efectos son casi completamente insignificantes. A medida que los objetos en la superficie de la tierra se mueven, el momento de inercia de la Tierra cambia en cantidades mínimas y esto afecta su rotación. Sin embargo, realizar una estimación de orden de magnitud sobre la relación de la contribución al momento de inercia de un objeto del tamaño de una persona en el ecuador al momento de inercia de la Tierra da

yo pags yo mi ∼ METRO pags R mi 2 METRO mi R mi 2 ∼ 10 2 k gramo 10 24 k gramo ∼ 10 − 20 ,
e incluso si tuviéramos que tener en cuenta toda la población de la Tierra más sus vehículos (multiplicando conservadoramente el numerador por 10 11 más o menos), todavía obtendríamos un número del orden de 10 − 10 . Por lo tanto, podemos ver que objetos tan pequeños en la superficie tendrán un efecto completamente insignificante en la rotación de la Tierra (al menos en el sentido de que nuestros movimientos tienen un efecto insignificante en el cambio del momento de inercia de la Tierra).

sin mencionar que nuestro movimiento en la Tierra es esencialmente aleatorio y contrarrestante, su respuesta hace que en el peor de los casos todos nos organicemos y corramos en la misma dirección...
Maby como pregunta de seguimiento: ¿Podría una o más de nuestras armas nucleares más fuertes hacer un cambio significativo?
@MichielT Bueno, según hypertextbook.com/facts/2000/MuhammadKaleem.shtml , la energía liberada en una explosión nuclear es del orden de decenas de miles de terajulios. Seamos extremadamente generosos y digamos que podríamos producir una explosión nuclear que libere 10 20 j . La energía de rotación de la Tierra es del orden de yo mi ω 2 ∼ 10 28 j por lo que la energía de la explosión tiene alrededor de un factor de 10 8 menos energia.
(cont.) Incluso si cada bit de esta energía se usara para ralentizar la rotación de la Tierra, el día solo se alargaría aproximadamente una décima de milisegundo (hice un cálculo muy aproximado para determinar esto que puedo publicar si lo desea). )
@MichielT Me inspiraste para escribir esta publicación de blog joshphysics.com/2013/03/10/…
@joshphysics ¡Qué bueno! +1
Incluso si (de alguna manera) toda la energía de la explosión nuclear empujara a la Tierra a girar en una dirección (y, en consecuencia, una gran cantidad de aire en la otra dirección), la fricción del aire contra el suelo igualaría esto, por lo que la rotación final de la tierra (probablemente varias horas después) sería igual a la de antes de la explosión [suponiendo que no salga material al espacio y que el momento de inercia de la tierra no cambie con el movimiento del suelo]. Ver what-if.xkcd.com/26
Del mismo modo, si toda la explosión moviera la tierra hacia abajo (algo más plausible) y un gran volumen de aire hacia arriba, la interacción gravitatoria entre el aire y la tierra devolvería a la tierra a su posición original de forma bastante brusca [nuevamente suponiendo que no se pierda material en el espacio ]

Lo hace, pero los cambios son tan minúsculos que en realidad no cuentan.

Incluso si todos en el mundo comenzaran a correr en la misma dirección (este, por ejemplo), su momento angular total sería del orden de 10 18   N ms , en comparación con la tierra, que es del orden de 10 33   N ms . Cambiaríamos la rotación de la tierra en menos de una billonésima parte de un por ciento.

Algunos cálculos crudos:

Población de la tierra = alrededor de 7 mil millones

Masa humana promedio = 62   kg

Velocidad media de carrera = 5   milisegundo (más o menos)

Misa de todos en la tierra = 4.3 ∗ 10 11   kg

radio de la tierra = 6.37 ∗ 10 6   metro

masa de la tierra = 6 ∗ 10 24   kg

Velocidad angular de la tierra (su giro) = 7.29 ∗ 10 − 5   s − 1

Velocidad angular de la "raza" humana = 7.8 ∗ 10 − 7   s − 1

Su momento de inercia, suponiendo distribución esférica. = 1.2 ∗ 10 25   kg m 2

Su momento angular:   9.2 ∗ 10 18   kg m 2   s − 1

Momento de inercia de la tierra = 9.7 ∗ 10 37   kg m 2

El momento angular de la tierra:   7.1 ∗ 10 33   kg m 2   s − 1

¿Puedes calcular también cuánto más largo o más corto sería el día? :)
Lo calculaste para los humanos, pero ¿y si corrimos todos los vehículos y aquellos que no tienen vehículos en sus pies en una dirección?
Sí, me olvidé un poco de eso. Supongo que podríamos llegar a alrededor de una mil millonésima parte de un por ciento. Y @bernhard, creo que el cambio fraccionario en la duración de un día sería el mismo que la fracción de nuestros momentos angulares, por lo que sería del orden de nanosegundos.

El principal efecto externo que frena la rotación de la Tierra es la interacción con el movimiento orbital de la Luna a través de la fricción de las mareas. Es posible que la acumulación de agua en las principales áreas de fricción de las mareas pueda cambiar la tasa de desaceleración.

Comentario a la respuesta (v1): Hablando como usuario (a diferencia de un moderador), realmente debería considerar agregar un cálculo aproximado al dorso del sobre para estimar el efecto, o tal vez apuntar a una referencia.
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