¿Por qué nuestro peso no cambia drásticamente cuando pasamos del ecuador a un eje?

Answer 1

La diferencia es mucho mayor incluso de lo que imaginas. En el ecuador, está girando 15 grados por hora, moviéndose 1,000 mph a lo largo de una circunferencia de 25,000 millas, mientras que en el polo está girando en su lugar, donde esos mismos 15 grados son cero mph a lo largo de una circunferencia de cero millas.

Sin embargo, ¿cuánta fuerza centrífuga es esa, incluso en el ecuador?

Bueno, la aceleración centrífuga viene dada por ω²r, donde r es el radio y ω es la velocidad angular (o velocidad lineal / r). Para el radio de 3.959 millas de la Tierra, a 15 grados por hora, ese valor, ajustado a Gs, es 0.0034.

Si te teletransportaras mágicamente e instantáneamente desde el ecuador al polo, ¿notarías la repentina adición de .0034 Gs? Yo creo que no.

La aceleración centrípeta es suficiente para deformar el planeta en un esferoide achatado, pero solo en una pequeña cantidad y durante largos períodos de tiempo.

Answer 2

Porque la Tierra es bastante grande.

Estás hablando de la fuerza centrífuga. (Sí, sé que la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia, pero dado que estamos trabajando completamente dentro de un marco de referencia giratorio, es decir, la Tierra, es un concepto útil). La fuerza centrífuga es la fuerza que parece arrojar un objeto hacia afuera cuando está siendo Se dio la vuelta en un camino circular. La fórmula para la fuerza centrífuga se ve así:

[matemáticas] F_c = \ frac {mv ^ 2} {r} [/ matemáticas]

Donde m es la masa del objeto que se mueve en una trayectoria circular, y v es la velocidad del objeto perpendicular al radio, r .

En el ecuador, estás a unos 6.371 millones de metros del eje de rotación de la Tierra. Establezca eso igual a r . Para completar un viaje alrededor de la Tierra en 24 horas, que es lo que harás si continúas parado, debes moverte a 1668 km / h, o 463 m / s. Eso es v . No nos preocuparemos por su masa, porque eventualmente se cancelará. Por ahora, dejémoslo como m . No estoy usando unidades para evitar confusiones entre m (masa) ym (metros).

[matemáticas] F_c = \ frac {m (463) ^ 2} {6.371 \ veces 10 ^ 6} [/ matemáticas]

[matemáticas] F_c = 0.0336m [/ matemáticas]

En otras palabras, la fuerza centrífuga que actúa sobre usted en el ecuador es aproximadamente 0.0336 multiplicada por su masa. Debido a que r es un número tan grande y porque terminamos dividiendo por r , la fuerza centrífuga es bastante pequeña.

Tu w ocho es simplemente tu masa multiplicada por la gravedad.

[matemáticas] F_w = mg [/ matemáticas]

En la superficie de la Tierra, g es aproximadamente igual a 9.81 m / s². Varía con la altitud y su proximidad a las características geológicas, pero siempre está bastante cerca de eso. Entonces, no importa a dónde vaya en la superficie de la Tierra, su peso se aproximará mucho como:

[matemáticas] F_w = 9.81m [/ matemáticas]

Ahora comparemos la fuerza centrífuga en el ecuador, que parece arrojarlo hacia afuera, con la fuerza gravitacional (peso) que lo empuja hacia abajo.

[matemáticas] \ frac {F_c} {F_w} = \ frac {0.0336m} {9.81m} = 0.00343 [/ matemáticas]

Debido al gran radio de la Tierra, la fuerza centrífuga en el ecuador es menos del medio por ciento de su peso. Por eso no hay un cambio drástico en su peso al pasar de los polos al ecuador. Si pesa 150 libras en el polo norte, pesará aproximadamente 149.5 libras en el ecuador, medido por una báscula.

Answer 3

Si bien la superficie puede moverse a 1000 mph, su tasa de rotación real es de aproximadamente 15 grados por hora . Eso es muy lentamente, por eso no sentirás la fuerza externa.

Answer 4

Su peso es diferente en todo tipo de lugares en la tierra. Se clasifican como anomalías gravitacionales, y son causadas por diferencias en la masa (densidad) dentro de la tierra. Estas anomalías gravitacionales se utilizan para buscar depósitos minerales, incluidas las capas de combustibles fósiles. Una masa de carbón tiene un efecto diferente que una masa de hierro.

Eso, por supuesto, no es una respuesta a su pregunta que parece dirigida a la influencia de la rotación de la tierra, que otros han respondido.

Answer 5

La velocidad de rotación y la gravedad no tienen relación entre sí. La gravedad se rige por la masa de tierra ht, mientras que la velocidad de rotación en cualquier latitud determinada se rige por la circunferencia de la tierra en esa latitud. La gravedad de la tierra no cambia de un punto a otro (Bueno, en realidad un poquito, ya que la Tierra no es una esfera perfecta. Es una esfera achatada. Aplastada un poco en los polos y un poco más gorda en el ecuador debido a su giro y interior semisólido.)

La velocidad en la superficie disminuirá por el coseno de la latitud. Por ejemplo, en el Círculo Polar Ártico (65.826 grados Norte) El coseno = .4095, entonces 1027 MPH (Ecuador) se reduce a .4095 * 1027 = 420.56 MPH, y en el Polo Norte exacto (90 grados Norte) es Cero (0 )!

Answer 6

Porque la Tierra no gira lo suficientemente rápido. El cambio en [math] g [/ math] es [math] \ Delta a = R \ omega ^ 2 [/ math] donde [math] R = 6378164 [/ math] my [math] \ omega = 2 \ pi / (24 \ veces 60 \ veces 60) [/ matemáticas]. Puedes hacer la aritmética tú mismo.

Por supuesto, si girara lo suficientemente rápido como para tener un efecto apreciable en [matemáticas] g [/ matemáticas], (la Tierra) volaría en pedazos, pero bueno, pequeño precio a pagar por un efecto genial, ¿eh?

Por cierto, la velocidad de rotación en el eje es cero , no 792 mph. ¿Dónde conseguiste eso?

Answer 7

Una rotación por día funciona a una velocidad angular de 0.0001 rad / seg. La conversión a aceleración angular produce 0.00003 m / seg / seg. Eso es casi un millón de veces más débil que la gravedad superficial. Es por eso que no lo notas.