¿Es posible una explicación del 'efecto de la rotación de la Tierra en ggg' a partir de un marco de referencia inercial?

Editar: se agregó una imagen para una mejor comprensión de mi consulta. Todos los textos que he estudiado han utilizado un marco no inercial para explicar el fenómeno. Pero cada vez que veo algo explicado con pseudo fuerzas, trato de darme cuenta de las fuerzas reales.

Pero en este caso traté de explicarlo en un marco que está centrado en el centro de la Tierra y no gira. Pero no pude explicar qué sucede con la componente tangencial (hasta el punto en la superficie de la Tierra donde gramo medir) de la aceleración centrípeta en este escenario. No se cancela.

Pero luego pensé que la componente tangencial es tan baja que prácticamente no tendría efecto.

¿Está mal mi explicación?ingrese la descripción de la imagen aquí

1) "Componente tangencial" de qué: ¿velocidad? El punto en la superficie terrestre se mueve, tiene velocidad. Solo permanece en la superficie si la velocidad gira. Este d v es una aceleración que no derivarás en un diagrama de fuerza que solo considere un momento en el tiempo.
Claramente escribí el componente tangencial de la aceleración centrípeta y luego eliminé el término aceleración centrípeta. Deberías haberte dado cuenta de eso.
La aceleración centrípeta es un efecto puramente radial. Su componente tangencial es exactamente 0. Bueno, casi exactamente. En cualquier momento es 0. Si está integrando con el tiempo, tendrá que preocuparse por un dx infinitesimal. Dicho esto, considere desarrollar confianza en marcos no inerciales, utilizando aceleraciones en lugar de pseudofuerzas. Es mucho más fácil derivar las ecuaciones de movimiento en un marco giratorio una vez para todos los movimientos posibles, en lugar de tratar de volver a derivarlas a partir de coordenadas inerciales cada vez. No hay nada malo con las aceleraciones de marcos no intertiales
@Cort ammon mira la edición.
¿Le preocupa que la aceleración efectiva debida a la gravedad en un planeta en rotación no sea radial en todas partes? Porque no lo es, y es fácil ver eso simplemente aumentando la rotación (considere que el planeta es rígido para evitar tener que pensar en la deformación del planeta).
El problema es que la mayoría de los textos que he visto no hablan de la no radialidad de la aceleración efectiva. Así que tuve la idea errónea de que el componente tangencial será cancelado por alguna fuerza. @tfb Gracias.

Respuestas (1)

Aquí hay un diagrama para mostrar la fuerza sobre una masa puntual. metro en la superficie de una Tierra ideal (esférica, de densidad uniforme, etc.) de masa METRO , radio R y velocidad angular ω .

La fuerza que actúa sobre la masa. metro es GRAMO METRO metro R 2 en todas las posiciones sobre la superficie de la Tierra.

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Excepto en los polos, se puede pensar que la fuerza de atracción gravitacional proporciona dos aceleraciones en la masa puntual.

Una es la aceleración centrípeta. r ω 2 = v 2 r dónde r es el radio de la "órbita" y v es la velocidad tangencial de la masa.

en los polos metro gramo pag = GRAMO METRO metro R 2 dónde gramo pag es la aceleración de la caída libre en los polos y metro gramo pag es la lectura en una balanza de resorte en los polos.

en el ecuador metro ( gramo mi + metro R ω 2 ) = GRAMO METRO metro R 2 dónde R ω 2 = v 2 R es la aceleración centrípeta de la masa y gramo mi es la aceleración de la caída libre en el ecuador, que será menor que en los polos o en cualquier otro lugar de la Tierra.

En una posición general con latitud λ on tiene que incluir las direcciones de la fuerza y ​​las aceleraciones ya que no son colineales.
El triángulo vectorial se muestra en el diagrama.
En este caso la aceleración centrípeta es R porque λ ω 2 y la aceleración de la caída libre gramo está entre el valor en los polos y en el ecuador.

Entonces no hay cancelación de la componente tangencial de la aceleración centrípeta. Actúa. Pero es muy pequeño, así que no nos importa. ¿Bien?