A2A: Si ignoramos los efectos extremadamente menores debido a la relatividad general y su marco de referencia en relación con un cuerpo giratorio, y los efectos especiales de relatividad debido a los cuerpos que giran muy rápido (ninguno de los cuales son significativos en la Tierra), entonces la respuesta es ninguna. – directamente. Pero indirectamente hay algunos efectos.
Antes de llegar a la Tierra real, primero vamos a aproximar las cosas al considerar la Tierra como una esfera rígida. La aceleración debida a la gravedad es g = GM / R ^ 2. Ahora comenzamos a girar la tierra, pero su distribución de forma y densidad no cambia porque es rígida. La aceleración debida a la gravedad es g = GM / R ^ 2 – ¡sin cambios!
Pero además de la gravedad, también hay otra fuerza en el trabajo debido a la rotación de la esfera, y debe agregar esa aceleración a la aceleración debido a la gravedad para obtener la aceleración neta en su cuerpo sentado en la superficie.
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Esta fuerza de rotación es muy real, y su causa no es intuitiva en absoluto. Pero cada vez que obtiene un cambio en un vector de velocidad, puede saber con certeza de las leyes de Newton que una fuerza lo ha causado, por lo que es real.
Debido a que el vector de velocidad está cambiando en el ecuador de una esfera giratoria (su dirección está cambiando pero no su magnitud) podemos inferir dos cosas: una, una fuerza está actuando y (porque solo la dirección está cambiando) esa fuerza está actuando perpendicular al vector de velocidad. Y el experimento confirma que la magnitud de la fuerza en el ecuador es mv ^ 2 / R, por lo que la aceleración en su cuerpo es a = v ^ 2 / R (hacia afuera desde el eje de rotación de las esferas) A medida que se mueve a uno de los polos de rotación , más cerca del eje de rotación, v va a cero, por lo que la aceleración debida a esta rotación también va a cero según la fórmula. (Ayuda a comprender que la velocidad tangencial v está relacionada con la velocidad de rotación, omega, por v = omega * r donde r es la distancia desde el eje de rotación)
Como puede ver en la fórmula, esta aceleración debido a una fuerza de rotación no tiene nada que ver con la gravedad: es además de la gravedad, y la aceleración debida a la gravedad permanece sin cambios, lo que hace que la aceleración neta en su cuerpo en el ecuador de a = GM / R ^ 2-v ^ 2 / R.
Entonces, sí, la fuerza de peso que experimentamos en el ecuador es un poco menor que la fuerza de peso debido a la gravedad, pero no en absoluto porque la gravedad ha cambiado su valor; Hay solo otra fuerza que tenemos que tener en cuenta, así como la gravedad.
Ahora a la tierra real. No es accidental que la aceleración (hacia el centro debido a la gravedad) sea mayor que la aceleración hacia afuera debido a la rotación, dejando un resultado positivo (dirigido hacia el centro) para que no salgamos volando al espacio y podamos sentarnos cómodamente en nuestro sillón, confiando en esa vieja fuerza electromagnética para compensar la diferencia a a = 0 para que no caigamos por el suelo en nuestro “Viaje al Centro de la Tierra”.
Si lo contrario fuera cierto, tendríamos que aferrarnos a nuestra querida vida, y esperar que a lo que nos aferráramos, también se aferrara a algo más, hasta el centro. En la práctica, si esto fuera así, toda la Tierra se separaría, porque sus propiedades materiales son mucho más débiles en tensión que en compresión.
Y hablando de efectos indirectos, estas propiedades materiales sí entran en juego en la Tierra real. A medida que aumenta la velocidad de rotación, las cosas se mueven, porque la tierra no es rígida: se abombará más en el ecuador y se estratificará por densidad un poco más, y así sucesivamente. Entonces, indirectamente, R cambiará, al igual que la distribución de densidad, lo que significa que el valor de g cambiará de hecho; pero solo como un efecto indirecto de rotación, no como uno directo.
