Warum wiegen wir am Äquator weniger, wenn die Zentrifugalkraft überhaupt keine Kraft ist? [Duplikat]

Kurze Antwort: Die Zentrifugalkraft ist vielleicht keine echte Kraft, aber die Zentripetalkraft ist es sicherlich.

Lange Antwort: Eine Waage (von der ich annehme, dass sie einer Federwaage entspricht) misst nicht die Kraft, mit der die Erde ein Objekt anzieht. Es misst eigentlich die Reaktionskraft, die der Boden (oder genauer gesagt die Feder) auf das Objekt ausübt.

Normalerweise nehmen wir an, dass diese beiden Kräfte gleich und entgegengesetzt sind, also beziehen wir uns auf die Größe einer von ihnen als das "Gewicht" eines Objekts. Dies ist aber nur annähernd richtig, da davon ausgegangen wird, dass sich das Objekt im Gleichgewicht befindet, dh es bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zu einem Inertialbezugssystem.

Ein auf dem Äquator sitzendes Objekt befindet sich jedoch nicht im Gleichgewicht, da es sich um die Erdachse dreht. Es muss also eine Netto-Zentripetalkraft vorhanden sein$mr\omega ^2$Einwirken auf das Objekt (wobei$m$ist die Masse des Objekts,$r$ist der Radius der Erde und$w$ist die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um ihre Achse). Mit anderen Worten

$\text{Attraction due to gravity }-\text{ Reaction force exerted by spring }=mr\omega^2$

oder

$mg - \text{ Apparent weight} = mr\omega^2$

Wenn wir in einem Bezugssystem arbeiten möchten, in dem das Objekt stationär ist (was kein Trägheitsbezugssystem ist), können wir diese Gleichung neu anordnen, um Folgendes zu erhalten:

$\text{Apparent weight} = mg - mr\omega^2$

und dann "erklären" wir das$mr\omega^2$Begriff als auf eine "Zentrifugalkraft" zurückzuführen.