Forma, massa e densità della Terra

Forma, massa e densità della Terra

Le prove sulla forma pressoché sferica della Terra derivano dall'aumentare dell'orizzonte con il crescere dell'altitudine dal punto di osservazione, oppure dall'angolo che la stella polare forma con la superficie terrestre (con i raggi dell'angolo) con diverse proiezioni , mentre se la Terra fosse piana, l'altezza della stella polare sarebbe costante. Anche la comparsa graduale di un oggetto all'orizzonte, e l'eclissi di Luna danno la certezza che la Terra sia subsferica. Il problema è quale sia la forma effettiva: dato che non tutte le circonferenze terrestri sono uguali (cioè la Terra presenta uno schiacciamento polare, per la rotazione intorno all'asse), che al rendono influenzabile alla forza d'attrazione newtoniana (F_n = G ∙ m₁ ∙ m₂/r²), dalla forza centrifuga (F_c = m ∙ w ∙ R - che è massima all'equatore e nulla ai poli), e della forza di gravità (F_g = F_c+F_n - massima ai poli dove la F_c è nulla).

Inoltre, attraverso studi geodetici, si è definita la Terra un geoide (con la superficie sempre perpendicolare al filo a piombo).

Il momento di inerzia terrestre (I = S m_i ∙ r_i²) indica che la massa è concentrata nella parte centrale del pianeta, dato che il valore che si ricava dalla funzione è solo l'85% della valore terrestre a densità uniforme, comportandosi come un corpo con la massa al centro più densa.

La formula della massa deriva dalle seguenti funzioni: F_n = G ∙ (m₁ ∙ m₂/r²); n m₁ = (F_n/m₂) ∙ (G/r²) n g ∙ (G/r²) tale che sia pari a 6 ∙10²⁴Kg.

Il volume terrestre è uguale a : V =  4/3 ∙ ∙ R³ quindi il volume terrestre è pari a 1,083 ∙ 10² cm³.

La densità è uguale a D = m/V quindi la densità media terrestre è pari a  5,5 g/cm³ (in superficie la densità varia intorno ai 2,7 - 3 g/cm³, da qui si ipotizza che sia di 3 - 4,5 g/cm³ nel mantello superiore, 4,5 - 8 g/cm³ nel mantello inferiore, 8 - 10 g/cm³ nel nucleo).