Tierra y entorno

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La Tierra y su entorno

Su forma y medida

Se dice que en la antigüedad se creía que la Tierra era plana. Se dice también que había sido merito de Cristóbal Colon el haber descubierto que se trataba de un cuerpo esférico, lo que era falso. En efecto, los griegos habían advertido su esfericidad en la sombra que proyecta sobre nuestro satélite durante eclipses lunares, el mismo Aristóteleshabía reparado en que desde lugares ubicados a grandes distancias no se veían las mismas estrellas, lo que ponía en evidencia el hecho que la Tierra, al menos, no era plana. Posteriormente, el gran sabio Eratostenes, midió su radio con gran precisión.

Según se cuenta, la forma en que hizo esta proeza fue la siguiente: en cierta fecha (21 de junio), estando él en la ciudad de Siena, observóque a mediodía los rayos del sol entraban en un pozo en forma completamente vertical, sin proyectar sombra alguna. Al año siguiente, en Alejandría, clavó una estaca en forma vertical, observando que en la misma fecha y hora, ella proyectaba una sombra que formaba un ángulo de 7,2°, según se indica en la figura 1. 

Debido a que sabía que el Sol estaba muy lejos, ello le permitió concluir que laTierra era esférica y, a partir del conocimiento de la medida del ángulo y de la distancia entre las dos ciudades, haciendo algunas consideraciones geométricas simples, calculó el radio de nuestro planeta.
Veamos cómo Eratóstenes razonó para hacer este cálculo. Ayudados de la figura 2 podemos ver que el ángulo que determina la sombra de la estaca en Alejandría es α, que corresponde también alángulo que se forma en Siena (S), el centro de la Tierra (C) y Alejandría (A). 

Si R es el radio de la Tierra y L el arco de circunferencia correspondiente a la distancia entre las dos ciudades, entonces, considerando que el perímetro de una circunferencia de radio R es 2R, podemos escribir la siguiente relación de proporcionalidad:
[pic]           Si consideramos que a = 7,2° y que L = 800 Km.,entonces, reemplazando en [1] podemos calcular R, que resulta ser aproximadamente 6.366 Km. 

¿Cual es la superficie de nuestro planeta? S = 4Πr2, tenemos que la superficie de la Tierra es, S= 5.1 * 108 Km2.
¿Cuál es el volumen de la Tierra? V= (4πR3)/3, obtenemos que el volumen de la Tierra, V= 1.08 * 1012 Km3.

Pero ¿es completamente esférico nuestro planeta? Fue Isaac Newton quien predijoque la Tierra, al igual que otros planetas, no era completamente esférica. En realidad la Tierra está ligeramente achatada en sus polos y abultada en el ecuador, como consecuencia de su rotación.

En el caso de nuestro planeta este efecto es bastante pequeño y no cometemos un gran error al considerarla esférica. Más exactamente su forma se asemeja a la de una pera y se denomina geoide, pues elpolo norte es en promedio unos 10 m más alto que el polo sur y el abultamiento en el ecuador es de unos 20 kilómetros.
Otra pregunta interesante es ¿cuál será la masa de nuestro planeta? La respuesta es fácil: 5,9 ´1024 kg. Lo que no es fácil es explicar cómo se obtuvo este valor. Solo diremos que el mérito de haberla calculado corresponde a Henry Cavendish (1731 – 1810) y que lo hizo en base a laley de gravitación universal descubierta por Isaac Newton. 

¿Cuál es la densidad de la Tierra? La densidad de masa D de un cuerpo de masa M y volumen V corresponde a:
[pic]          
Reemplazando en esta expresión los datos antes señalados, encontramos que la densidad global de nuestro planeta es aproximadamente (15) 5,48 gr/cm3. Lo curioso es que la densidad de las rocas que hallamos en susuperficie es bastante menor; en efecto, en promedio es de 3,3 gr/cm3.

Estructura Interna de la Tierra
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Lo primero que se observó es que tanto en cavernas como en profundas minas, que en ningún caso llegan a profundidades mayores que unos pocos kilómetros, las temperaturas son bastante estables, independientes del clima y que aumentan en unos 3º C cada 100 metros. Prospecciones petroleras...
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