Каким должен быть период вращения Земли, чтобы объекты на экваторе имели центростремительное ускорение с величиной 9,80 мс ^ -2?

Каким должен быть период вращения Земли, чтобы объекты на экваторе имели центростремительное ускорение с величиной 9,80 мс ^ -2?
Anonim

Ответ:

Увлекательный вопрос! См. Расчет ниже, который показывает, что период вращения будет #1.41# #час#.

Объяснение:

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать диаметр Земли. По памяти это о # 6.4xx10 ^ 6 # # М #, Я посмотрел вверх, и это в среднем #6371# # Км #так что если мы округлим его до двух значащих цифр, моя память верна.

Центростремительное ускорение определяется # А = V ^ 2 / г # для линейной скорости, или # А = омега ^ 2r # для скорости вращения. Давайте использовать последний для удобства.

Помните, что мы знаем ускорение, которое мы хотим, и радиус, и нам нужно знать период вращения. Мы можем начать с скорости вращения:

# Омега = SQRT (а / г) = SQRT (9,80 / (6.4xx10 ^ 6)) = 0,00124 # # радиан ^ -1 #

Чтобы найти период вращения, нам нужно инвертировать это, чтобы дать # "Секунды" / "Радиан" #затем умножьте на # 2р # чтобы получить секунды за полный оборот (так как есть # 2р # радианы в полном обороте).

Это дает #5077.6# #s "вращение" ^ - 1 #.

Мы можем разделить это на 3600, чтобы преобразовать в часы, и найти #1.41# ч. Это намного быстрее, чем текущий период #24# #час#.