Gravedad y el paso del tiempo. |
ISS estación internacional viaja a 7,6 kilómetros por segundo.
En la ISS por la gravedad o la altura, el tiempo está sujeto a otro sistema de referencia desfasado con la tierra.
Así que haré unos cálculos sobre ello.
"Cuando restamos estos valores, el efecto neto es el de un retraso de 24,6 microsegundos al día, lo que equivaldría a un retraso acumulado de unos 4,4 milisegundos después de una estancia de 6 meses a bordo de la ISS."
1/1 segundos, velocidad 0 metros por segundo en tierra
4,4 milisegundos 6 meses de desfase en ISS
6 meses = 15.768.000 segundos tierra
6 meses = 15.767.999,9956 segundos ISS
"Dos objetos con masas m1 y m2,con una distancia r entre sus centros, se atraen con una fuerza F igual a: F = Gm1m2/r2 donde G es la constante gravitacional igual a 6.672 x 10-11Nm2/kg2)."
Daría 9,8 m/s² en tierra; como ya sabemos.
Parto de estos datos y fórmulas:
La fuerza centrifuga:
F=m*w^2*r
w=velocidad angular
r= radio
La masa de la ISS no es significante en relación con la masa de la tierra.
Velocidad angular = radianes / segundo
360 grados son 2 pi radianes
la velocidad de la ISS 7,6 kilómetros segundo
el radio de la tierra más orbita ISS (400) 6880 km
2*pi*6880 serian 360(2*pi rad)
7,6 serian X grados
7,6/6880 radianes segundo.
Masa tierra: 5,972 × 10^24 kg
Cálculo.
Calculo la gravedad en el suelo:
6.67428*10^-11 * 5.974*10^24 / 6378140^2
=9.80125176345659 m/s² gravedad en tierra.
Para 400 kilómetros de altura (ISS)
8.67857799702407 m/s²
6378140 radio tierra
7600 velocidad ISS
0.00119156995613 radianes por segundo.
La fuerza centrifuga a 7600 km/s o 0.00119156995613 radianes por segundo a 400 kilómetros de altura:
(7600 / 6778140)^2 * 6378140 =
8.01862978332271 es muy aproximado, pero debería compensar la gravedad a esa altura (8.6785 m/s²)
pero la ISS ha de estar más alta o ir más rápido.
Vuelvo a calcular:
Con datos más fieles a la realidad:
420 km (apogeo) 418 (perigeo) y 7706,7 metros segundo.
(7706.7 / 6798140)^2 * 6798140 (apogeo)
8,739258592 m/s² (esperaba 8,627588686)
(7706.7 / 6796140)^2 * 6796138 (perigeo)
8,739256021 m/s² (esperaba 8,632667368)
Cálculo de nuevo la gravedad con mejores datos:
6,67428*10^-11 * 5,974*10^24 / (418000+6378140)^2
8,632667368 m/s² gravedad (perigeo 418)
6,67428*10^-11 * 5,974*10^24 / (420000+6378140)^2
8,627588686 m/s² gravedad (apogeo 420)
Desprecié el peso de la ISS, pero por si acaso lo miro:
419 725 kg
6,67428*10^-11 * (419725 + 5,974*10^24) / (418000+6378140)^2
=8,632667368 m/s²
(efectivamente, es tan pequeño su peso en comparación que no influye).
La ISS sufre cierto deterioro orbital, pero es muy poco.
Algún dato se va, pero poco;
probablemente o la velocidad de la ISS o la masa de ta tierra.
La velocidad orbital se puede calcular de sqr(G*M/r):
(root((6.67428*10^-11 * (5.974*10^24) / 6796140)))
=7659,5571676422 m/s
Calculo fuerza centrífuga:
(7659,5571 / (420000+6378140))^2 * (420000+6378140) (apogeo)
=8,630127501 fuerza centrifuga.
(esperaba: 8,627588686 m/s² así que muy bien)
(7659,5571 / (418000+6378140))^2 * (418000+6378140) (perigeo)
=8,632667215 fuerza centrifuga
(esperaba: 8,632667368 m/s² así que muy bien)
La gravedad a esa altura:
6,67428*10^-11 * 5,974*10^24 / (418000+6378140)^2
8,632667368 m/s² gravedad
Luego se compensan la gravedad y la fuerza centrifuga.
Volviendo al tema inicial 4,4 milisegundos en 6 meses, es muy poco para la diferencia de gravedad 9,8 m/s² en tierra y los 8,6 m/² en a la altura de la ISS.
La verdadera fuerza que impulsa el paso del tiempo es mucho mayor.y la masa de la tierra no hace gran diferencia.
"Debido a las distintas velocidades de giro alrededor del centro de la Tierra (movimiento que, por ser curvo, es acelerado), el reloj del astronauta se retrasará unos 28,2 microsegundos al día con respecto al reloj de nuestra persona en el ecuador; y se adelantará a él unos 3,6 microsegundos al día debido a la diferencia en el valor de la gravedad. Cuando restamos estos valores, el efecto neto es el de un retraso de 24,6 microsegundos al día, lo que equivaldría a un retraso acumulado de unos 4,4 milisegundos después de una estancia de 6 meses a bordo de la ISS. En otras palabras, al volver a la Tierra, un astronauta que haya permanecido 6 meses a bordo de la ISS no nos encontrará 6 meses más viejos, sino que nos encontrará 6 meses y 4,4 milésimas de segundo más viejos."
La dilatación del tiempo por la velocidad.
velocidad superficie =465.11
velocidad ISS=7659.5571
Cálculo dilatación temporal con fórmula relativista:
((1-(v2-v1)²/C))^(1/2)
root((1 - (7659.5571 - 465.11)^2 / (299792458^2)))=
0.99999999971205
2.8795*10^-10
2.8795*10^-10 * 24 * 60 * 60 * (365 / 2)
0.0045403956 en 6 meses
en el artículo indica que la diferencia de gravedad resta y la velocidad suma (o al revés luego lo miro)
0.0045403956-0.00063608112
=0.00390390988081
El resultado usando ambos cálculos es menor y solo con la velocidad ya salía.
Para calcular la velocidad usé la de la ISS y la velocidad en tierra.
"Velocidad superficie =465.11
velocidad ISS=7659.5571
root((1 - (7659.5571 - 465.11)^2 / (299792458^2)))=
0.99999999971205
-1=
2.8795*10^-10
2.8795*10^-10 * 24 * 60 * 60 * (365 / 2)
0.0045403956 en 6 meses"
Es la forma más completa, pues al final; la velocidad de la ISS en órbita a esa altura, depende de la gravedad y la velocidad en tierra se ha de poner para tener la velocidad relativa.
La velocidad en órbita de la ISS se puede calcular como la velocidad que por fuerza centrifuga anula a la gravedad a esa altura, o también directamente tiene una fórmula.
Haré el cálculo inverso para sacar diferencia de cero y ya:
"root((1 - (7659.5571 - 465.11)^2 / (299792458^2)))=
0.99999999971205"
si las velocidades fueran iguales (se anulasen):
root((1 - (0)^2 / (299792458^2)))
=1 segundo por segundo.(-1 también, pues es una raíz cuadrada; funcionaria en cualquier sentido del tiempo).
Estarían en el mismo sistema de referencia en este último caso.
La concusión: la teoría de la relatividad, da resultados correctos y es lo único que usé en la física no dual (pues todo son ondas).
(299792458 m* (1 s+ 2.8795*10^-10 s)) / 299792458 m
=1.00000000028795 segundos por segundo.
Los metros también se verían afectados, y por lo tanto: la velocidad de la luz para lo observado desde lo observado también.
Por ejemplo:
((299792458 m* 2 s)/299792458 m*1 s)=
2 segundos por segundo.
Lo cual tendría mucho que ver con los apartados de la luz y su frecuencia, pues sería luz de 1 Hz para nosotros o "neutrinos" para algunos.
No hay comentarios:
Publicar un comentario