Cómo calcular la velocidad lineal y angular de una persona a una altura particular en una latitud particular en o sobre la superficie de la Tierra

Bueno, sabes que una persona en la superficie de la tierra está en algún radio, r, desde el eje de rotación. Encontrar el radio para una latitud particular implicará alguna trigonometría trivial. Por ejemplo, a 45 grados de latitud, el radio será radio / SQRT (2). La velocidad angular es constante, a 2pi radianes o 360 grados cada 24 horas. La velocidad lineal es solo la distancia recorrida, en este caso un círculo con un diámetro = 2r, por período de rotación (24 horas).

Cualquier altura adicional sobre la superficie de la Tierra tendría algún valor (r + z), que barrería un círculo de mayor circunferencia en el mismo período de 24 horas. Afortunadamente, la geometría ayudará a motivar el concepto de que la velocidad lineal aumentaría con el aumento de la elevación, mientras que la velocidad angular se mantendrá constante (esto no es exactamente cierto a velocidades relativistas).

Con un poco de álgebra simple, debería ser sencillo escribir una función en dos variables, v (lat, elev) que le brinde todas las soluciones para la latitud y la elevación.

La velocidad angular es la misma en cualquier lugar de la Tierra, porque independientemente de dónde se encuentre, aún necesita 24 h para hacer una rotación.

Para que la Tierra gire una vez, toma 23 horas 56 minutos 4 segundos, o redondeado, 86 400 segundos.
Entonces la fórmula de velocidad angular es:
2π radianes / 86 400 segundos equivalen a 7.27 × 10−5 rad / s

La velocidad lineal varía con la latitud, desde 1040 mph o 1600 km / h en Ecuador hasta cero en los polos.

La fórmula para calcular la función de velocidad lineal del radio y la latitud es:

V = 2π (6340 km) * cos ( lat ) / 86 400 seg.

Dónde:
V = velocidad lineal en km / s a ​​esa latitud
6340km es el radio de la Tierra
lat es la latitud deseada.
Y si desea esa velocidad a cierta altura, simplemente agregue esa altura al radio.

(! no mezcle / agregue metros o pies con km!)

¿Relativo a qué? La respuesta dependerá de con qué mida la moción. Si solo le importa la rotación de la Tierra, en números aproximados, el ecuador gira alrededor de 25,000 millas en 24 horas, por lo que alguien de pie allí iría un poco más de 1,000 MPH. Pero la Tierra también está orbitando al Sol haciendo una rotación completa cada año. Eso llega a aproximadamente 67,800 MPH. El brazo nuestro de la Vía Láctea está girando alrededor de su núcleo central. Estamos a unos 25,000 años luz del centro, y lo hacemos en unos 28,000 años. Eso equivale a 600,000 MPH. Así que agregue todo y estamos avanzando a un ritmo muy rápido, incluso cuando estamos quietos.

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