Si la gravedad es lo que mantiene a los humanos atados al suelo, ¿qué es lo que impide que los humanos sean arrastrados al núcleo de la Tierra? ¿Es lo suficientemente simple como para decir que la materia sólida no puede dispersarse fácilmente a través de otra materia sólida?

Answer 1

Lo que te detiene es la fuerza electromagnética, que es muchas magnitudes más fuerte que la fuerza de la gravedad, especialmente a distancias cercanas.

Todo está hecho de materia y la materia está hecha de átomos, por lo que todas las cosas, incluidos nosotros y la Tierra, estamos hechos de átomos. En el exterior de cada átomo hay una nube de electrones, por lo que, en el exterior de todo, hay electrones con carga negativa. Cuando tus electrones se acercan realmente a los electrones de la Tierra, como sucede cuando tu peso empuja tus pies contra el suelo, las cargas negativas se repelen entre sí. Esto produce una fuerza que los empuja a usted y a la Tierra que contrarresta la fuerza de la gravedad que los une.

A distancias más grandes, como cuando saltas en el aire, la fuerza de repulsión entre los electrones no es muy fuerte, por lo que la gravedad gana y caes a la Tierra. Sin embargo, a medida que te acercas a la Tierra (cuando tus pies “tocan” el suelo) esta fuerza es más que lo suficientemente fuerte para vencer por completo a la gravedad y dejas de caer.

¡Cuando estás parado sobre la Tierra, en realidad estás flotando sobre su superficie, empujado por la fuerza electromagnética! En realidad nunca tocas, hay una pequeña brecha entre ti, y si alguna vez lo hicieras, los núcleos de tus átomos interactuarían y producirían una reacción nuclear que podría destruir una ciudad. ¡Es bueno que esos electrones se repelen!

Answer 2

La gravedad es más fuerte en la superficie, no en el núcleo. Toda la masa del planeta puede actuar sobre ti cuando estás en la superficie, pero a medida que profundizas más, la masa “detrás” contrarresta la masa que te atrae hacia adelante. En el centro de la Tierra con una masa aproximadamente igual que te atrae en todas las direcciones por igual, flotarías sin peso. (Excepto, por supuesto, no lo harías porque el núcleo está hecho de metal fundido). #Frybaby

Answer 3

La fuerza de contacto es el nombre general para ello. La fuerza de contacto es un tipo de fuerza mecánica que funciona en un rango de distancia muy corto. La fuerza de contacto dentro de un cuerpo sólido mantiene la forma de un cuerpo sólido.

La fuerza de contacto en un nivel macroscópico es un tipo de fuerza cuando la superficie de un cuerpo actúa sobre el otro. Las fuerzas de contacto dentro de un cuerpo sólido también mantienen la forma de un sólido. La fuerza de contacto en un nivel subatómico es solo la suma de muchas fuerzas electromagnéticas.

La fuerza de contacto se usa generalmente en la aproximación rígida, donde los cuerpos sólidos no cambian en absoluto. Sin embargo, uno puede reemplazar el contacto con fuerzas elásticas cuando la superficie se mueve solo un poco.

Las fuerzas de contacto satisfacen la Tercera Ley del movimiento de Newton, publicada por primera vez en Principia. Si un cuerpo ejerce una fuerza de contacto en otro cuerpo, el otro cuerpo ejerce una fuerza de contacto en el primer cuerpo de igual magnitud y dirección opuesta. Entonces, si una fuerza de contacto de la superficie de la tierra empuja hacia arriba los pies de una persona, los pies de la persona tienen que empujar hacia abajo sobre la superficie de la tierra.

El peso a menudo se define como la fuerza gravitacional en un cuerpo. Sin embargo, esto no es cierto operacionalmente. Una escala no mide la fuerza gravitatoria sobre un cuerpo directamente. Lo que mide una escala es la fuerza de contacto del cuerpo en la escala.

La ingravidez en realidad significa que las fuerzas de contacto en un cuerpo son cero, no las fuerzas gravitacionales. Cuando decimos que hay condiciones de ingravidez en la Estación Espacial Internacional (ISS), estamos diciendo que las fuerzas de contacto en los cuerpos en la ISS son vectores cero. La ISS y todos los cuerpos en la ISS están sujetos a una fuerza gravitacional casi igual a la que estarían en el suelo (superficie de la Tierra).

No sería cierto decir que la materia sólida no puede dispersarse a través de otra materia sólida. Las balas se dispersan bastante bien a través de otros cuerpos sólidos. Lo que deberíamos decir es que cada cuerpo sólido puede ejercer una fuerza de contacto máxima. El cuerpo sólido no se deforma hasta que la fuerza de contacto excede ese límite máximo.

Entonces, la fuerza de contacto es una cosa real, aunque puede descomponerse en componentes más pequeños. Al analizar una situación mecánica, no se puede ignorar una fuerza de contacto incluso cuando las dos superficies se mueven con la misma velocidad.

En la mayoría de los problemas relacionados con las cargas estáticas, la fuerza gravitacional de la tierra es igual a un cuerpo y es opuesta a la fuerza de contacto que actúa sobre el cuerpo. Si la superficie de la Tierra cambia de forma, el problema ya no se refiere a las cargas estáticas. Sin embargo, la fuerza de contacto todavía hace una diferencia.

No he entrado en los detalles de cómo actúan las fuerzas de contacto. Este es un tema apropiado para un ingeniero civil. Solo recuerde que la fuerza de contacto es una cosa real, NO una tautología.