¿Cuál es la fuerza central mínima requerida para mantener a una persona de 60 kg de masa en la superficie de la tierra?

La fuerza centipetal es la fuerza de la gravedad, y es igual al producto de la masa y la aceleración de la gravedad, mg. La “fuerza centrífuga” (en realidad, la fuerza necesaria para mantenerse en movimiento en un círculo) es igual al producto de la masa, el cuadrado de la velocidad angular y el radio, m w 2r. (La w representa omega en minúscula, por cierto). Por lo tanto, la masa se cancela y la respuesta es la misma para cualquier cuerpo, ya sea 1 microgramo, 60 kg o 1000 megatones.

La pregunta es, ¿qué tan débil debería ser la gravedad de la Tierra antes de que su rotación nos arrojara? w es muy pequeño porque la Tierra solo gira una vez cada 24 h; su velocidad angular es igual a 7.272 e-5 rad sec-1. Entonces w 2 es igual a 5.288 e -9. r es el radio de la tierra en metros, 6.371 e + 6. Entonces w 2r es igual a 3.369 e-2.

g es igual a 9.81 ms-2. Entonces la gravedad tendría que debilitarse a 0.03369 ms-2 o 0.003g antes de ser arrojados. (Eso está en el ecuador, por cierto. Para latitudes más altas, multiplique 0.003 por el cos de la latitud).

Asumo que tu pregunta descuida la gravedad de la Tierra. La Tierra tiene un radio de 6371 km. La ecuación para la fuerza centrípeta es [matemática] F = \ dfrac {mv ^ 2} {r} [/ matemática]. La ecuación para la velocidad es [matemática] v = r \ omega [/ matemática] y [matemática] \ omega = \ dfrac {2 \ pi} {T} [/ matemática]. Entonces, la ecuación final es [matemáticas] F = \ dfrac {4mr \ pi ^ 2} {T ^ 2} [/ matemáticas]. Sustituye las 3 variables 6371 km por r, 60 kg por my 24 horas por T, obtienes 2.02N.

Recuerde que el radio está en metros, la masa está en kg y el tiempo está en segundos.

Es un infierno escribir ecuaciones en quora con un teléfono. Espero que salgan bien.

Editar: resulta que las fracciones son mucho más difíciles de lo esperado.

En el ecuador, todo pesa 0.36% menos debido a la rotación, en comparación con los polos. Por lo tanto, el tirón de la gravedad solo necesita ser 0.32% de lo que es ahora para proporcionar suficiente aceleración centripital para mantenerlo en la superficie.
60 x 0,32% = 0,192 kg.

More Interesting

¿Qué tan bajo puede orbitar un satélite de órbita terrestre baja (LEO) sin que la atmósfera cause una resistencia significativa?

¿Cómo sería la Tierra si la Luna estuviera más cerca o más lejos de la Tierra?

¿Por qué se considera que Commander Data es tan especial cuando en TOS se descubrieron y presumiblemente se estudiaron planetas enteros de androides súper avanzados?

¿Cuántos planetas solitarios (perdieron su estrella) están derivando en el universo?

¿Marte es capaz de soportar la vida?

Con la tecnología actual, ¿es posible que los departamentos espaciales de las naciones del mundo construyan una nave espacial interestelar en órbita alrededor del planeta y la envíen?

Si hay miles de planetas del tamaño de la Tierra vagando entre el sol y las estrellas más cercanas (a más de 1 LY de distancia), ¿podemos detectarlos?

En el futuro, ¿podemos construir un láser que cuando se dispara a través de los planetas tendrá las consecuencias de la pulverización total de dicho planeta?

Si aterrizamos en un planeta habitable en el futuro distante, ¿cómo podríamos saber si se ha terraformado en lugar de desarrollarse naturalmente?

¿Qué da lugar a la variación de las velocidades y direcciones de revolución en los diferentes planetas del sistema solar?

¿Cómo calculan los científicos la distancia de las estrellas a la Tierra observando la luz que proviene de ella? ¿Cómo sucede realmente?

¿Por qué todavía confías en el modelo de globo terráqueo, incluso si hay hechos muy serios que lo desacreditan?

¿Cómo pueden los deslizamientos de tierra cambiar la superficie de la tierra?

¿Qué órbita en el sistema solar es el círculo más perfecto?

Si anunciara públicamente que mañana iba a desorbitar la Luna, conduciéndola a un curso de colisión con la Tierra, ¿me arrestarían?