Zentrifugalwirkung auf den Effektivwert der Schwerkraft

Mein Verständnis des Zentrifugaleffekts in einem rotierenden Referenzrahmen ist wie folgt. Ein Beobachter im rotierenden Bezugsrahmen (sagen wir, er umkreist Punkt A) ohne einen anderen Bezugsrahmen zu sehen (also sagen wir, er befindet sich in einem dunklen Raum ohne Fenster) wird erleben, wie er eine fiktive Kraft in der entgegengesetzten Richtung zu A erfährt .

Ich versuche derzeit, dieses Verständnis darauf anzuwenden, warum der beobachtete Wert von g an der Äquatoroberfläche niedriger ist als beispielsweise an den Polen (angenommen, wir messen diesen Wert, indem wir das Gewicht einer Person an verschiedenen Punkten messen).

  1. Ist es richtig zu sagen, dass dies daran liegt, dass am Äquator der Betrag der Oberflächenbeschleunigung nach innen höher ist als an den Polen (weil hier die Rotation am größten ist), so dass die auf das Individuum wirkende Normalkraft verringert wird und daher a niedrigerer Wert von g gemessen?

  2. Unter https://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_force gibt es folgendes Zitat:

Wenn dasselbe Objekt am Äquator gewogen wird, wirken dieselben zwei realen Kräfte auf das Objekt. Das Objekt bewegt sich jedoch auf einer kreisförmigen Bahn, wenn sich die Erde dreht. Betrachtet man es in einem Trägheitssystem (d. h. einem System, das sich nicht mit der Erde dreht), wird ein Teil der Schwerkraft aufgewendet, nur um das Objekt auf seiner kreisförmigen Bahn zu halten (Zentripetalkraft).

Könnte mir jemand sagen, was sie meinen, wenn sie sagen, dass ein Teil der Schwerkraft aufgewendet wird, um das Objekt auf seiner kreisförmigen Bahn zu halten? Ich bin mir bewusst, dass es die Schwerkraft ist, die verhindert, dass Objekte im Orbit auf einem geraden tangentialen Weg abreisen, aber ich ging davon aus, dass 100% der Schwerkraft im Gegensatz zu "einigen" dafür verantwortlich waren.

Antworten (2)

  1. Rechts.
  2. Die Nettoradialkraft ist M G − F k Wo F k ist die von Wiki diskutierte Federkraft . Diese Nettokraft ist für die Kreisbahn verantwortlich. Das sieht man also M G wird für die Kreisbahn nicht zu 100% genutzt. In Bezug auf Wiki , ein Teil von M G , das ist M G − F k wird für den kreisförmigen Weg aufgewendet (auch bekannt als "verschwendet" ). Der Rest F k , balanciert die Feder.

Ich würde Wiki bearbeiten , um einfach zu sagen: F k = M G − M v 2 R und deshalb F k am Äquator niedriger ist, wo v ist größer.

Nehmen Sie an, dass die Erde kugelförmig ist M und Radius R .

Die Anziehungskraft auf eine Masse M auf der Erdoberfläche ist G M R 2 .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Anwenden des Newtonschen Gesetzes an den Polen die Beschleunigung des freien Falls G P = G M M R 2 .

Am Äquator muss die Gravitationskraft auch eine Kraft liefern, um die Zentripetalbeschleunigung zu erzeugen, also die Beschleunigung des freien Falls am Äquator G e = G M R 2 − R ω 2 = G P − R ω 2 ist geringer als an den Polen (wo ω ist die Winkelgeschwindigkeit der Erde).

Um die Beschleunigung des freien Falls an einer anderen Position zu finden, Breitengrad λ , auf der Erde kann man anhand des im Diagramm gezeigten Dreiecks beachten, dass der notwendige Rotationsradius der Masse ist R cos ⁡ λ .

Zentrifugalwirkung auf den Effektivwert der Schwerkraft
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