Co by mělo být období rotace Země, aby objekty na rovníku měly dostředivé zrychlení s velikostí 9,80 ms ^ -2?

Co by mělo být období rotace Země, aby objekty na rovníku měly dostředivé zrychlení s velikostí 9,80 ms ^ -2?
Anonim

Odpovědět:

Fascinující otázka! Viz níže uvedený výpočet, který ukazuje, že doba rotace by byla #1.41# # h #.

Vysvětlení:

Abychom mohli odpovědět na tuto otázku, musíme znát průměr země. Z paměti je to # 6.4xx10 ^ 6 # # m #. Podíval jsem se nahoru a to průměry #6371# # km #Pokud tedy zaokrouhlíme na dvě významné číslice, má paměť pravdu.

Dostředivé zrychlení je dáno vztahem # a = v ^ 2 / r # pro lineární rychlost, nebo # a = omega ^ 2r # pro rychlost otáčení. Použijme to pro pohodlí.

Pamatujte, že známe zrychlení, které chceme, a poloměr a potřebujeme znát dobu rotace. Můžeme začít s rotační rychlostí:

# omega = sqrt (a / r) = sqrt (9.80 / (6.4xx10 ^ 6)) = 0.00124 # # rads ^ -1 #

Abychom zjistili rotační periodu, musíme ji převrátit, abychom ji dostali # "sekund" / "radian" #, pak násobí # 2pi # získat sekundy za plnou rotaci (protože existují # 2pi # radiánů v plné rotaci).

Tyto výtěžky #5077.6# #s "rotace" ^ - 1 #.

Můžeme to rozdělit na 3600, abychom mohli konvertovat na hodiny, a najít #1.41# hodin. To je mnohem rychlejší než současné období #24# # h #.