Bien, tengo un pequeño problema para comprender el efecto de la latitud/rotación de la Tierra en g.
En esta figura, la masa de prueba,m en el lugar P experimenta la fuerza centrífuga, F cf actuando hacia afuera.
Como podemos ver, la fuerza, F c =mrω 2 tiene 2 componentes rectangulares:-
a. F cf = mrω 2 cosλ : Opuesto al Peso, W=mg
b. F cf = mrω 2 sinλ : Normal al Peso, W=mg
Ahora, mi primera duda:-
Individualmente, ¿cuál es el papel de ambos componentes, especialmente el segundo, F cf = mrω 2 sinλ ?
Segunda duda ( importante ): -
En el marco de referencia del observador, la figura y la derivación son completamente verdaderas porque la fuerza centrífuga (pseudofuerza) solo existe en el punto de vista del observador.
Ahora, para un observador fuera de la Tierra, este no será el caso porque para esa persona, la Fuerza Centrífuga no existe, pero la partícula en el punto P experimentará la Fuerza Centrípeta.
Entonces, ¿cómo concluiremos los mismos/similares resultados (como se muestra en la imagen) sin introducir la fuerza centrífuga (que es una fuerza ficticia) pero considerando la fuerza centrípeta (que es real) en este escenario? Indique la cifra para este caso.
Individualmente, ¿cuál es el papel de ambos componentes, especialmente el segundo, F cf = mrω 2 sinλ
Significa que su libro está haciendo algo sospechoso. Su libro trata a la Tierra como una esfera, con la aceleración debida a la gravedad apuntando directamente hacia el centro de la Tierra. La fuerza normal hacia afuera estaría radialmente alejada del centro de la Tierra. El componente normal a la superficie de la Tierra significa que los océanos fluirían hacia el ecuador.
La solución a esto es que la Tierra es un esferoide achatado en lugar de una esfera. Excepto en el ecuador y los polos, la aceleración gravitatoria en un punto de la superficie de la Tierra no apunta directamente hacia abajo. En cambio, tiene una componente normal a la superficie que cancela la componente de la centrífuga exterior ficticia normal a la superficie de la Tierra.
Entonces, ¿cómo concluiremos los mismos/similares resultados (como se muestra en la imagen) sin introducir la fuerza centrífuga (que es una fuerza ficticia) pero considerando la fuerza centrípeta (que es real) en este escenario?
Hay dos fuerzas reales que actúan sobre un objeto en reposo en la superficie de la Tierra en rotación, la fuerza gravitatoria no del todo hacia abajo y la fuerza normal hacia arriba. Estos no se cancelan entre sí. La fuerza neta apunta directamente hacia el eje de rotación de la Tierra, es decir, exactamente opuesta a la fuerza centrífuga ficticia. Esta fuerza neta distinta de cero explica el hecho de que el objeto experimenta un movimiento circular uniforme, haciendo una revolución por día.
floris