Efecto centrífugo sobre el valor efectivo de la gravedad

Mi comprensión del efecto centrífugo en un marco de referencia giratorio es la siguiente. Un observador en el marco de referencia giratorio (digamos que está orbitando el punto A) sin nadie para ver otro marco de referencia (digamos que están en una habitación oscura sin ventanas) experimentarán una fuerza ficticia en la dirección opuesta a A .

Actualmente estoy tratando de aplicar esta comprensión de por qué el valor observado de g en la superficie del ecuador es más bajo que, digamos, en los polos (supongamos que medimos este valor midiendo el peso de alguien en diferentes puntos).

  1. ¿Es correcto decir que esto se debe a que en el ecuador, la magnitud de la aceleración de la superficie hacia adentro es mayor que en los polos (porque la rotación es mayor aquí), de modo que la fuerza normal que actúa sobre el individuo disminuye y, por lo tanto, una se mide el valor más bajo de g?

  2. En https://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_force , hay la siguiente cita:

Cuando el mismo objeto se pesa sobre el ecuador, las mismas dos fuerzas reales actúan sobre el objeto. Sin embargo, el objeto se mueve en una trayectoria circular a medida que la Tierra gira. Cuando se considera en un marco inercial (es decir, uno que no gira con la Tierra), parte de la fuerza de la gravedad se gasta solo para mantener el objeto en su trayectoria circular (fuerza centrípeta)

¿Podría alguien darme un aviso sobre lo que quieren decir cuando dicen que parte de la fuerza de la gravedad se gasta para mantener el objeto en su trayectoria circular? Soy consciente de que es la gravedad lo que impide que los objetos en órbita salgan en un camino tangencial recto, pero supuse que el 100% de la gravedad, a diferencia de "algunos", era responsable de esto.

Respuestas (2)

  1. Bien.
  2. La fuerza radial neta es metro gramo F k dónde F k es la fuerza del resorte discutida por wiki . Esta fuerza neta es responsable de la trayectoria circular. Entonces ves eso metro gramo no está 100% en uso para la trayectoria circular. En términos de wiki , una parte de metro gramo , eso es metro gramo F k se gasta (también conocido como "desperdiciado" ) para el camino circular. El resto F k , está equilibrando el resorte.

Editaría wiki para simplemente decir: F k = metro gramo metro v 2 r y por lo tanto F k es más bajo en el ecuador donde v es más grande

Supongamos que la Tierra es esférica de masa METRO y radio R .

La atracción gravitatoria sobre una masa. metro en la superficie de la tierra se encuentra GRAMO METRO R 2 .

ingrese la descripción de la imagen aquí

Aplicando la ley de Newton en los polos la aceleración de caída libre gramo pag = GRAMO METRO metro R 2 .

En el ecuador, la fuerza de atracción gravitacional también tiene que proporcionar una fuerza para producir la aceleración centrípeta, por lo que la aceleración de caída libre en el ecuador gramo mi = GRAMO METRO R 2 R ω 2 = gramo pag R ω 2 es menor que en los polos (donde ω es la velocidad angular de la Tierra).

Para encontrar la aceleración de caída libre en cualquier otra posición, latitud λ , en la Tierra se puede usar el triángulo que se muestra en el diagrama observando que el radio de rotación necesario de la masa es R porque λ .