¿Te has preguntado alguna vez por qué hace más frío en la cima de una montaña? Las cimas de las montañas o las tierras altas suelen ser más frías que el aire en las tierras bajas o cerca del nivel del mar. Cuanto más alto esté un lugar sobre el nivel del mar, más frío será el aire. El aire en la cima de una montaña debería ser más cálido porque está más cerca del sol. ¿Por qué hace más frío en la cima de una montaña?
De acuerdo a Ley de gravedad de NewtonLa magnitud de la fuerza gravitatoria terrestre sobre un lugar es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre el centro de la Tierra y dicho lugar. Por lo tanto, cuanto más lejos esté un lugar del centro de la Tierra, menor será la fuerza gravitatoria terrestre sobre él. En otras palabras, cuanto más alto esté un lugar sobre el nivel del mar, menor será la fuerza gravitatoria terrestre sobre él. Así pues, la fuerza gravitatoria terrestre sobre un lugar cercano al nivel del mar o en tierras bajas es mayor que la fuerza gravitatoria terrestre sobre la Tierra en tierras altas o en la cima de una montaña.
Además de atraer la fruta hacia el suelo y mantenernos a los humanos sobre la superficie terrestre 😉, la fuerza gravitatoria de la Tierra también atrae el aire, manteniéndolo cerca de la superficie. Cuanto mayor es la fuerza gravitatoria, mayor es la cantidad de aire que atrae; por el contrario, cuanto menor es, menor es la cantidad. La fuerza gravitatoria es mayor cerca del nivel del mar, por lo que hay mayor cantidad de aire en esa zona. En cambio, en la cima de una montaña, la fuerza gravitatoria es menor, por lo que hay menos aire en la cima.
El aire está compuesto por moléculas de gas que se mueven constantemente a una velocidad determinada. Cada molécula de gas en movimiento posee energía cinética. Cuanto mayor sea la cantidad de aire, mayor será su energía cinética. Cuanto más rápido se muevan las moléculas de aire, mayor será su energía cinética. En la cima de una montaña hay menos aire, por lo que su energía cinética es menor. Por el contrario, cerca del nivel del mar hay más aire, por lo que su energía cinética es mayor.
Intenta chocar tus manos. ¿Qué sientes? Tus manos se calientan al chocar. Al moverse, las manos poseen energía cinética. La cantidad de energía cinética depende de la velocidad y la masa de las manos. Cuanto más rápido se muevan antes de chocar, más calientes estarán. Por lo tanto, la cantidad de energía cinética determina la sensación de calor o frío. Lo mismo ocurre con las moléculas de gas o aire. Las moléculas de gas tienen masa y, al moverse a cierta velocidad, poseen energía cinética. La cantidad de energía cinética determina la cantidad de calor que se produce al chocar las moléculas de gas.
El aire en la cima de una montaña tiene menor energía cinética, por lo que el calor generado por la colisión de las moléculas de gas es mínimo. Por el contrario, el aire cerca del nivel del mar tiene mayor energía cinética, por lo que el calor generado por la colisión de las moléculas de gas es mayor. Además, si el número de moléculas de gas es pequeño, la probabilidad de colisión también es pequeña. Si el número de moléculas de gas es grande, la probabilidad de colisión es mayor. El número de colisiones entre moléculas también determina la cantidad de calor generado.
