Siento una perturbación en la fuerza… de la gravedad

19 diciembre 2015

Antes de nada, debo avisaros que hay un PEQUEÑO SPOILER de la última peli de Star Wars, El despertar de la fuerza. Este spoiler no afecta demasiado a la trama, sino a un aparatejo que sale en la peli. Aún así, avisados estáis.

Imagen tomada de http://screenrant.com/star-wars-7-death-star-theories/

Ahí veis un cacharro, que dispara plasma, en ese sentido es parecido a otros cacharritos de esta serie, pero hay una diferencia de la que os quería hablar.

El dispositivo primero toma el plasma de la estrella próxima (como si fuera nuestro Sol), lo acumula y lo dispara.

Cuando voy al cine, yo también me suelo dejo llevar, pero supongo que hay cosillas que me hacen saltar las alarmas.

¿Qué pasa con la gravedad?

Ya sabéis que conocemos cuatro interacciones fundamentales: La electromagnética, la interacción fuerte (responsable de que el núcleo atómico no se rompa por repulsión eléctrica), la interacción débil (que se muestra en algunas desintegraciones) y la gravitatoria, que es la que nos interesa hoy.

Resulta que los objetos se atraen, y que se atraen más cuanto más masa tienen y cuanto más cerca se encuentran. La dependencia de la masa es directamente proporcional, eso quiere decir que si eres el doble de masivo el otro objeto te atraerá el doble. La dependencia con la distancia es inversa, esto quiere decir que si estás a menos distancia te atrae más, pero además es cuadrática, lo que significa que si la distancia es el doble, la fuerza será cuatro veces menos; si el triple, nueve veces menos, y así sucesivamente. Esto lo expresamos con la siguiente fórmula.

NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg

NewtonsLawOfUniversalGravitation” by I, Dennis Nilsson. Licensed under CC BY 3.0 via Commons.

También podéis ver cómo esa fuerza la sienten ambos objetos. La Tierra te atrae a ti con la misma fuerza que tú atraes al planeta… lo que pasa es que esa fuerza es suficiente para moverte mucho a ti, que eres chiquitujo, pero no demasiado a la Tierra.

Pero volvamos a nuestro temible rayo mortífero.

El cacharro le roba plasma, por lo tanto masa, a la estrella y la mete dentro del planeta… No entraremos en cómo lo “capta”, pero…

¿Qué pasaría con nuestro peso en el planeta?

Nuestro peso es la fuerza con la que nos atrae el planeta y tiene que ver con nuestra masa… y con la del planeta. Simplemente con que la estrella fuera igual de masiva que el planeta, ya haría que nuestro peso se doblase, pero en realidad es bastante mayor, así que… supongo que nos espachurraríamos y bastante. También podríamos pensar que el planeta podría expandirse y nuestra distancia al centro aumentaría y eso bajaría la gravedad, pero no apreciamos los cataclismos que hubiera habido en la corteza si ese hubiera sido el caso. Si queréis hacer números, os recordamos que

Imagen tomada de http://study.com/academy/lesson/black-hole-definition-types-quiz.html

Y ahí podéis ir probando con distintos valores de la masa y el radio del planeta resultante. Dejamos como bonus calcular qué pasa si aumentamos la masa, pero mantenemos la densidad constante.

¿Qué pasaría con el sistema solar?

Los planetas giran en torno a la estrella debido a la masa que tiene… si esa masa se va, el centro de atracción se desplazaría hacia el sitio al que se fuera. Las trayectorias se desviarían y según cómo le pillase a cada planeta (en qué posición y con qué velocidad), unos planetas se escaparían al espacio, otros cambiarían de órbita y otros… se estrellarían contra el nuevo centro de atracción.

¿Qué nos dice el “hombre del tiempo” para mañana?

En el planeta no se está a la temperatura del espacio exterior gracias a la radiación que le llega de su sol… pero al ir encerrándose el plasma en el interior del planeta, ¿qué pasa con “la meteorología?

Si no hay aislamiento en el lugar en que lo confinan debería liarse parda con la radiación tan próxima. Si lo hay, entonces no es que se ponga un poco oscurito el día, es que debería bajar la temperatura muchas decenas de grados, no demasiado lejos del cero absoluto en realidad. ¿Y ni se levanta vientecillo con esto?

Y, ya que estamos con Newton, ¿qué pasa con sus otras leyes?

¿Has visto lo que pasa cuando un jugador de baloncesto salta para hacer un mate y un defensor se queda parado delante? Se desplazan, ¿verdad?

¿Es lo mismo intentar parar una pelota de tenis a 100 km/h que un camión a 100 km/h?

Para las colisiones no sólo influye cuánta velocidad llevas, también es crucial cuánta masa tienes. Unimos las dos magnitudes en lo que llamamos momento lineal, que es el producto de ambas.

De la segunda ley de Newton podemos deducir que, si la fuerza exterior neta es nula, la suma de los momentos antes del choque y después del choque deben ser iguales.

Por eso, los jugadores no pueden dejar de desplazarse en el sentido del atacante, aunque ahora juntos lo hagan a menor velocidad.

Imagen tomada de http://www.physicsclassroom.com/mmedia/momentum/fcb.cfm

Pues bien, ¿qué ocurre con todo el momento lineal que trae el plasma? ¿Se va frenando hasta llegar al “depósito”? ¿Cómo? En la peli no lo parece.

Y tampoco queda la tercera ley de Newton muy bien parada, la ley de acción y reacción.

¿Qué pasa con el “retroceso” del planeta en el momento del disparo?

Ya sabéis, yo empujo al plasma para que salga y el plasma me empuja a mí… de nuevo podemos pensarlo también como una conservación del momento. Pensad en el pez de arriba puesto marcha atrás, como si escupiera el pez. El planeta con el rayo mortífero debería salir despedido hacia atrás…

No os pongáis muy cansinos conmigo en los comentarios, que ya sé que es ficción…

Besitos y felices fiestas… que la Fuerza os acompañe.


Experimento: Cómo cae un muelle

27 septiembre 2011

Precioso a cámara lenta, precioso, como un baile.

Muy interesante para que se lo pongáis (profes) a los chavales al explicarles la tercera ley de Newton

Fuente: Microsiervos


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