Auswirkung des Breitengrades / der Erdrotation auf g

Okay, ich habe ein kleines Problem damit, die Auswirkung des Breitengrads / der Rotation der Erde auf g zu verstehen.

In dieser Figur erfährt die Testmasse m am Ort P eine nach außen wirkende Zentrifugalkraft F cf .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie wir sehen können, hat die Kraft F c =mrω 2 2 rechteckige Komponenten:-

A. F cf = mrω 2 cosλ : Gegenteil von Gewicht, W=mg
b. F cf = mrω 2 sinλ : Normal bis Gewicht, W = mg

Nun mein erster Zweifel:-

Welche Rolle spielen im Einzelnen die beiden Komponenten, insbesondere die zweite, F cf = mrω 2 sinλ ?

Zweiter Zweifel ( Wichtiger ):-

Im Bezugsrahmen des Beobachters ist die Abbildung und Ableitung vollständig wahr, da die Zentrifugalkraft (Pseudokraft) nur aus Sicht des Beobachters existiert.

Nun, für einen Beobachter außerhalb der Erde wird dies nicht der Fall sein, weil für diese Person keine Zentrifugalkraft existiert, aber das Teilchen am Punkt P wird Zentripetalkraft erfahren.

Wie werden wir also zu denselben/ähnlichen Ergebnissen (wie im Bild angegeben) kommen, ohne die Zentrifugalkraft (die eine fiktive Kraft ist) einzuführen, sondern die Zentripetalkraft (die eine echte ist) in diesem Szenario zu berücksichtigen? Bitte geben Sie die Zahl für diesen Fall an.

Haben Sie immer noch ein Problem mit dem Konzept, wenn die Testmasse am Äquator liegt?

Antworten (1)

Welche Rolle spielen im Einzelnen die beiden Komponenten, insbesondere die zweite, F cf = mrω 2 sinλ

Es bedeutet, dass Ihr Buch etwas faul macht. Ihr Buch behandelt die Erde als Kugel, wobei die Erdbeschleunigung direkt auf den Erdmittelpunkt zeigt. Die nach außen gerichtete Normalkraft wäre radial vom Erdmittelpunkt weg. Die Komponente senkrecht zur Erdoberfläche bedeutet, dass die Ozeane zum Äquator fließen würden.

Die Lösung dafür ist, dass die Erde eher ein abgeflachtes Sphäroid als eine Kugel ist. Außer am Äquator und an den Polen zeigt die Gravitationsbeschleunigung an einem Punkt auf der Erdoberfläche nicht direkt nach unten. Stattdessen hat es eine zur Erdoberfläche normale Komponente, die die Komponente der fiktiven nach außen gerichteten Zentrifugalnormalen zur Erdoberfläche aufhebt.


Wie werden wir also zu denselben/ähnlichen Ergebnissen (wie im Bild angegeben) kommen, ohne die Zentrifugalkraft (die eine fiktive Kraft ist) einzuführen, aber die Zentripetalkraft (die eine reale ist) in diesem Szenario zu berücksichtigen?

Es gibt zwei reale Kräfte, die auf ein Objekt wirken, das auf der Oberfläche der rotierenden Erde ruht, die nicht ganz nach unten gerichtete Gravitationskraft und die nach oben gerichtete Normalkraft. Diese heben sich nicht ganz auf. Die Nettokraft zeigt direkt auf die Rotationsachse der Erde – also genau entgegengesetzt zur fiktiven Zentrifugalkraft. Diese Nettokraft ungleich Null erklärt die Tatsache, dass das Objekt eine gleichmäßige kreisförmige Bewegung erfährt und eine Umdrehung pro Tag macht.

Entschuldigung David, ich kann Ihre Antwort nicht verstehen. Es wäre besser, wenn Sie eine gute Zahl angeben, damit ich meine Zweifel ausräumen kann.
@lakhi - ich mache keine Zahlen. Da musst du jemand anderen fragen. Eine Möglichkeit, darüber nachzudenken: Die Erde hat eine äquatoriale Wölbung. Ohne diese Wölbung (dh wenn die Erde eine perfekte Kugel wäre) würden die Ozeane der Erde ein dünnes, aber sehr tiefes Band um den Äquator bilden, und die Pole wären im Wesentlichen luftlos. Die Erde ist stattdessen ein abgeplatteter Sphäroid.
Auswirkung des Breitengrades / der Erdrotation auf g
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v