Uma análise do comportamento do campo gravitacional no interior da Terra

• F.F.S. Justino ^[1] ; J.J. Rodrigues ^[1]
  1. [1] Universidade Estadual da Paraíba

     Universidade Estadual da Paraíba

     Brasil

     
• Localización: Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 14, Nº. 4, 2020
• Idioma: portugués
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• Resumen
  • English

    In this work, we consider the gravitation in the analysis of the behavior of the gravitational field inside the Earth as an object of study. The gravitational field is assumed to be a function of the planetary radius, under a consideration of seismological data (ak 133-f) of the Preliminary Reference Earth Model (PREM) for the computational modeling. The results shown that the gravitational field, with continuously variable density profile shape, increases with abrupt changes in the phase (surface) transitions non-linearly; due to significant differences in density of the Earth's internal structures.

    We find that this proposal leads to physically sensible results, instead the common approach, for basic courses of gravitation, where the Earth is considered a homogeneous solid sphere; a common way to prove the shell theorem or as a direct application of Gauss’s law for gravitation and the consequent comparison of this simplified model with the observed behavior of the Earth.

  • português

    Neste trabalho exploramos a gravitação na análise do comportamento do campo gravitacional no interior da Terra em função do raio planetário, sob a consideração de dados sismológicos (ak 133-f) do Preliminary Reference Earth Model (PREM) para a modelagem computacional. Os resultados mostram que o campo gravitacional, considerando um perfil observacional de densidade variável, aumenta de forma não linear com mudanças abruptas à medida que se aproxima de transições de fase (superfície); devido às diferenças significativas de densidade das estruturas internas da Terra. Essa proposta conduz a uma visão mais aprofundada de uma abordagem comum em cursos básicos de gravitação, quando da consideração de um esfera homogênea, muito comum de ser apresentada durante a demonstração do teorema das cascas ou como uma aplicação direta da lei de Gauss na gravitação, e a consequente comparação deste modelo simplificado com aquele observado para a Terra.