viernes, 11 de junio de 2010

Si (2 pi R) fuera igual a 4 000 millones


Lea primero:
Si g = pi2

Esta es la segunda entrega de mi diseño del planeta para el cuento de ciencia ficción que me propongo escribir. Entonces antes de seguir le presento un cuadro de datos con lo que tenemos hasta ahora sobre dicho planeta:

Estrella…
Planeta…
Período de revolución: 400 días
Período de rotación: ….
Estaciones: si
Campo gravitatorio en superficie: 9,8696 m/s2
Oblicuidad: 20°
Excentric
idad
de la órbita: posiblemente cero (circular)
Satélites naturales: 2
Satélite (1); Trev = 20 días
Satélite (2); Trev: …

Y aquí van las escogencias de hoy. No espere que vaya a sacar la bola del estadio, no será nada tipo Dune, Guerra de las Galaxias, o Avatar (Pandora), quiero un planeta algo similar a la Tierra, que tenga naturaleza y especialmente vida similar a la nuestra, pero sobretodo quiero aprovechar esta oportunidad para enseñar y aplicar ciencia básica real y mis conocimientos, ambas cosas serán un limitante.

Los científicos e ingenieros del planeta midieron (o si le parece calcularon con base en mediciones de ciertas distancias) la circunferencia ecuatorial del planeta (geoide), lo cual resultó ser 4,000 x107 m.
Curiosamente ese fue el valor (teórico al menos), que se propuso cuand
o se midió la longitud de un grado de meridiano terrestre por el año 1792, para la definición original del metro, correctamente inspirada en un valor significativo para la Tierra.
Recuerde que gracias a la ciencia y la ingeniería el metro se ha definido en términos de un estándar más perdurable:
http://physics.nist.gov/cuu/Units/meter.html.

Entonces el radio ecuatorial del planeta está determindo por


y resulta ser

Re = 6,366 x106 m,
ligeramente menor que el de la Tierra (6 378 136,6 m).

Le podré nombre al planeta en la próxima entrega, ¿le gustaría sugerir alguno?

Ahora que ya tengo radio y gravedad en el planeta, su masa ha quedado determinada por la Ley de Newton de gravitación universal, ya que


, donde G es la constante de gravitación universal; G = 6,674 x 10-11 m3/kg s2.

Por lo que la masa M del planeta es M = 5,993 x1024 kg.

Solo 1,940x1022 kg más que la Tierra (MT= 5,9736 x1024 kg). Me agrada esta diferencia, creo que la usaré para la masa de uno de los dos satélites naturales.

Como puede ver, para hacerme las cosas más fáciles (¡siempre que se pueda!) los científicos e ingenieros del planeta escogieron al kilogramo (kg) como la unidad de masa. http://physics.nist.gov/cuu/Units/kilogram.html
Recuerde que 1,000 litro = 1,000 dm3 = 0,001 m3 de agua (H2O), más o menos como el volumen que le cabe a una caja estándar de leche (¡que aveces es casi agua!), tiene una masa algo cercana a un kilogramo.

Hay otra decisión que debo casi aceptar en este momento, pero me agrada:
La variedad y abundancia de elementos y compuestos (con pocas excepciones) en la litosfera y la atmósfera del planeta es la misma que en la Tierra hace unos 100 000 años.
Las excepciones por el momento son: No se ha encontrado petróleo en la corteza
continental ni en la corteza oceánica, pero debe haberlo pues el planeta tiene vida abundante y evolucionada. Hay menos metano y bióxido de carbono
en la troposfera y más ozono en la estratosfera, que en la atmósfera terrestre.

http://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth%27s_crust
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth

Ahora voy a escoger el periodo de rotación del planeta, lo cual determinará la velocidad lineal de puntos en la superficie, la fuerza centrífuga que experimentan y como disminuirá esto (un poquito) la aceleración de la gravedad en la superficie, además del posible achatamiento del planeta.

El período de rotación va a ser el resultado de escoger una velocidad tangencial en el ecuador, igual a 2000 km/h. Esto es

por lo que T = 19 horas 59 minutos 57,76 s. Cotidianamente diremos que es 20 horas, un período más corto que el de la Tierra (23 horas 46 minutos 4,100 s).

Nos vemos entonces con nuevas ocurrencias y algunas ilustraciones, digamos en un mes.
¿Y las suyas?


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