FiQuitritas: diciembre 2020

VELOCIDAD DE ESCAPE

Si tiras una piedra al aire, ésta volverá a caer debido a la fuerza gravitatoria de la Tierra. Si la tiras más fuerte, irá más lejos. ¿Existe alguna velocidad a la que la piedra ya no pudiera volver?
Si tiráramos la piedra más y más fuerte llegaría un momento en que cuando quisiera caer se encontraría con la curvatura de la Tierra y permanecería en una constante caída (como le sucede a la Luna). Aun así,todavía la piedra no ha escapado del campo gravitatorio terrestre.
Escaparía cuando lo hiciera de manera que ya no volviera más y no trazara órbitas cerradas alrededor de la Tierra. Esa velocidad existe y es muy conocida por los físicos. Se llama velocidad de escape. Es una velocidad tal que el campo gravitatorio de la Tierra no puede retener nada.
Deducida de las leyes de Newton, la velocidad de escape es proporcional a la raíz cuadrada de la masa (de la Tierra en nuestro caso), dividido por la raíz cuadrada del radio (de la Tierra). A mayor masa, mayor velocidad de escape y a mayor radio menor velocidad.
¿Es mucho? ¿es poco? ¿tendrías suficiente potencia en el brazo para poder lanzar la piedra a esa velocidad?. Sustituyendo valores (la masa y el radio de la Tierra) resulta que para nuestro planeta la velocidad de escape es de 11,2 km/s. Así que dudo mucho que alguien sea capaz de hacerlo con el brazo.
Podemos sacar más jugo a este concepto. ¿Cuál sería la velocidad de escape de la Luna? Pues haciendo números sale 2,4 km/s. Este dato es muy interesante, pues explica por qué no hay atmósfera lunar: las moléculas adquirirían fácilmente velocidades superiores a las de escape y la Luna no podría retenerlas. En la Tierra eso es lo que sucede con las moléculas más ligeras, como las de hidrógeno o las de helio, pero no sucede con las demás. Por ello tenemos atmósfera, pero no encontramos Hidrógeno ni Helio en la misma.
¿Y la velocidad de escape del Sol? Aplicando su radio y su masa sale de unos 620 km/s. Con esta velocidad tan elevada ni siquiera el hidrógeno ni el helio pueden escapar. El Sol contiene hidrógeno y helio que son necesarios para producir la fusión nuclear. Esta es una buena manera de conocer si las teorías que predicen la velocidad de las partículas en un gas son correctas y, ¿sabéis una cosa?: encajan perfectamente.
No deja de ser curioso que la masa y el radio de un planeta o estrella influyan e incluso puedan determinar la composición de su atmósfera. Y no deja de ser curioso que gracias a todo esto nosotros existamos.
¿Qué pasaría si existiera un cuerpo con una masa muy grande y un radio muy pequeño? Imaginemos un cuerpo de estas características. Su velocidad de escape podría crecer hasta una velocidad altísima. Incluso podría llegar a ser la velocidad de la luz. En un cuerpo de estas características ni siquiera la luz podría escapar de su campo gravitatorio. Aunque emitiera luz quedaría atrapada y no podría salir. Sería un objeto con una masa enorme y un radio muy pequeño que no emitiría luz. Tendríamos entonces lo que se conoce como un agujero negro. Conociendo la masa, y la velocidad de escape podemos deducir el radio que tendría que ocupar la estrella o el planeta para serlo. En el caso de la Tierra se convertiría en un agujero negro si toda su masa se concentrara en una esfera de … 2 cm de diámetro.

**La velocidad de escape es aplicable tan solo a objetos que dependan únicamente de su impulso inicial (proyectiles) para vencer la atracción gravitatoria; no es aplicable a los cohetes, lanzaderas espaciales u otros artefactos con propulsión propia.

<<<<< Deducida de las leyes de Newton, la velocidad necesaria para que un objeto (con masa despreciable) pueda escapar de un determinado astro, es igual a la raíz cuadrada de, dos veces la masa del astro multiplicado por G (la constante de gravitación universal) y dividido entre el radio del astro.
A mayor masa, mayor velocidad de escape y a mayor radio menor velocidad. >>>>>

Fuentes
https://ssd.jpl.nasa.gov/?planet_phys_par#*
www.astronomia.com
www.historiasdelaciencia.com
Saber mas:
http://laplace.us.es/wiki/index.php/Velocidad_de_escape_(GIE)
http://laplace.us.es/wiki/index.php/Velocidad_de_escape_(GIE)
https://pwg.gsfc.nasa.gov/stargaze/Mmars2.htm

Una explosión nuclear/atómica crea una nube en forma de hongo porque la bomba detonante libera rápidamente una gran cantidad de calor, que interactúa con el aire circundante más frío y lo hace menos denso. La bola de fuego gigante es extremadamente caliente, que se eleva rápidamente en el aire, creando un vacío que luego es rápidamente llenado por el aire circundante, formando una nube en forma de hongo en el proceso.

Si alguna vez has buscado imágenes de explosiones nucleares en Internet, es probable que hayas observado algo bastante intrigante en ellas: independientemente del tipo de explosión o del lugar donde ocurran, todas parecen formar una "nube en forma de hongo" en el cielo.

Un aspecto notable de las explosiones nucleares es que son marcadamente diferentes de las explosiones regulares, es decir, las causadas por dinamitas, granadas, misiles, etc. Entonces, ¿por qué las explosiones nucleares causan formaciones tan dramáticas y consistentes en el cielo?