지구의 중력은 내부로 갈수록 더 강해질텐데 얼마나 강한가요?
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3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
네 지구 밖으로 갈수록 중력이 작아집니다. 하지만 지구 내부로 갈수록 중력이 꼭 강해지는 것은 아닙니다. 왜냐하면 중력이란것은 만유인력으로 두 질량체가 서로를 끌어 당기는 힘입니다. 이를 염두하고 다시 생각하면 지구의 질량과 질문자님의 질량 사이에 끌어당기는 힘이 작용합니다. 그런데, 지구 내부로 들어가면 지구의 질량이 점점 작아진다고 생각하시면 됩니다. 조금 어려울수있는 내용이지만 쉽게 생각해서 지구 내부로 들어갔을 때 들어간 깊이를 기준으로 발 아래 놓인 부분은 우리에게 중력을 행사하지만, 머리 위에 있는 부분은 우리에게 중력을 행사하지 않습니다. 이를 물리적으로 구껍질 정리라고 합니다.
그리고 지구의 밀도가 균일하다고 가정하면 깊이 들어가면 들어갈수록 지구의 중력이 작아집니다. 이는 계산을 통해서 증명할 수 있습니다. 중력이 줄어드는 정도는 들어가는 깊이에 비례해 줄어듭니다. 그리고 지구 중심에서는 중력이 0이 되죠!
따라서 중력이 가장 강한곳은 지구의 표면이며, 표면 중 지구 중심과의 거리가 가장 가까운 지점이 되겠습니다.
구껍질 정리 : 그림에서 보시듯 사람이 저 위치까지 들어갔다면, 빨간부분의 중력은 작용하지만 갈색부분의 중력은 작용하지 않죠. 이는 수학적으로도 증명이 가능합니다.
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