¿Cómo es la fuerza de gravedad igual en todas partes en la Tierra cuando el ecuador gira cientos de millas más rápido que el Polo Norte?

En realidad, la gravedad no es exactamente la misma en todas partes debido a varios factores (incluida la distancia desde el eje de rotación de la Tierra como supuso correctamente).

Sin embargo, el efecto de la fuerza centrípeta del giro de la tierra es muy pequeño. Lo que creo que te confunde aquí es que la ecuación de fuerza centrípeta (F = mv ^ 2 / r) presenta una gran ‘ol v ^ 2 en el numerador. Seguramente, dado que el radio de la Tierra es bastante grande, el ecuador se movería rápidamente. Sin embargo, eso está parcialmente cancelado por la r en la parte inferior.

Para ilustrar, cambiamos mv ^ 2 / r en términos de velocidad angular.

v = rw donde w es la velocidad angular, entonces después de sustituir obtenemos F = mr ^ 2w ^ 2 / r o mrw ^ 2. Ahora, podemos ver que el radio solo aumenta la velocidad linealmente. De hecho, la velocidad angular tiene un efecto mayor que el radio (al cuadrado en lugar de lineal) y la velocidad angular de la Tierra es de 2pi radianes / día (o 2.3 * 10 ^ -5 radianes / seg) que el número al cuadrado es tan pequeño que genera fuerza centrípeta insignificante en comparación con la fuerza de la gravedad.

(a pesar de que el radio de la Tierra es de aproximadamente 6,4 * 10 ^ 6 metros, tener un aw ^ 2 del orden de 10 ^ -10 elimina la mayor parte del efecto del radio).

(nota al margen) Sin embargo, la fuerza centrípeta es parte de la razón por la cual la EEI es microgravedad. Su órbita tiene un radio y una velocidad angular mucho más grandes (¡una rotación cada 90 minutos! Eso es 3.7 * 10 ^ -4 radianes / seg, más de 10 veces más rápido que la superficie de la Tierra. Muy buena pregunta. Tenías razón (en concepto) de pregunta esto.

En primer lugar, la fuerza de la gravedad no es la misma en todas partes de la superficie terrestre.

Creo que las mayores diferencias son los polos al ecuador, donde g es mayor en los polos porque la tierra no es una esfera exacta, por lo que en los polos estás más cerca del centro de la tierra.

También hay diferencias locales debido a la densidad de las rocas subyacentes, estas diferencias se miden por satélites y los datos utilizados para la prospección de minerales.

El segundo aspecto de la pregunta es más interesante. La fuerza de la gravedad no depende de la velocidad de rotación de la tierra.

La Ley de gravedad de Newton F = GMm / r ^ 2 no contiene ninguna variable que explique la velocidad de rotación de la tierra. Entonces, si pudiéramos controlar la velocidad de rotación, acelerarla y desacelerarla, la atracción gravitacional en un cuerpo en particular no se vería afectada.

Sin embargo, la mayoría de las mediciones de esta fuerza o de la intensidad del campo gravitatorio de la Tierra variarían con la velocidad de rotación de la tierra.

Por ejemplo, la aceleración de un cuerpo que cae no sería igual a g la intensidad del campo gravitacional, por lo que sería bastante posible tener g = 9.8N / kg pero la aceleración medida debido a la gravedad es de 9.5m / s ^ 2.

Normalmente ignoramos el efecto de la rotación de la Tierra porque es pequeño, pero estrictamente debemos corregir nuestras mediciones para el efecto de la gravedad de la Tierra.

Me imagino que el Laboratorio Nacional de Física (en el Reino Unido) hace esta corrección y otras que incluyen el efecto de la presión del aire y la humedad. (Esto se debe a que un objeto desplaza el aire, por lo que experimenta un empuje ascendente que cambiará con la presión / temperatura y la humedad.

Pensarías que antes de hacer una pregunta así, investigarías un poco para verificar si la gravedad es realmente la misma en todas partes de la tierra. Una simple búsqueda en Google devolverá mucha información e incluso imágenes de mapas de gravedad mundial que le mostrarían que no es lo mismo en todas partes de la Tierra, la gravedad es proporcional a la masa, por lo que es mayor donde los tipos de rocas son más densos y más bajos donde las rocas son menos densas. La gravedad se mide utilizando satélites, levantamientos aéreos y medidores de gravedad portátiles y ha sido durante décadas, es el segundo método geofísico más utilizado después del levantamiento sísmico para identificar y mapear depósitos paleo-sedimentarios enterrados de baja densidad que pueden contener petróleo y depósitos de gas

Además de esto, la Tierra gira increíblemente lentamente, 1 revolución por 24 horas, 0.00069 revoluciones por minuto, sostenga una pelota de baloncesto frente a su cara y gírela, pero gire lo suficientemente lento como para que le tome 24 horas completas rotar una vez, apenas podrá verlo moverse, en realidad necesitará mirarlo durante bastante tiempo para ver cualquier rotación, una hormiga que se arrastra en la superficie del baloncesto sería totalmente ajena a la rotación sin importar dónde la superficie de la bola que es no sentiría nada, así como somos ajenos a la rotación de la tierra.

La gravedad está conectada con la masa de los objetos (es decir, la masa de la Tierra y la masa de los otros objetos cercanos a la Tierra, por ejemplo, usted, su casa, sus muebles).

La gravedad no está relacionada con la velocidad de rotación de un objeto. Estás pensando en la fuerza centrípeta / centrífuga. Esa fuerza realmente hará que nos alejemos un poco de la superficie, pero el efecto es minúsculo en comparación con la fuerza de la gravedad. Las fuerzas centrípetas no se calculan usando millas por hora, ya que eso varía a través de un objeto, las fuerzas centrípetas usan la rotación angular (es decir, número de revoluciones por segundo), y ese valor es realmente muy pequeño para la Tierra, lo hace aproximadamente [ matemáticas] \ frac {1} {86400} [/ matemáticas] revoluciones por segundo.

La fuerza de la gravedad no tiene absolutamente nada que ver con el giro de la Tierra. La fuerza de gravedad proviene de la masa de la Tierra y se dirige al centro de masa de la Tierra, que es el centro del globo.

“El ecuador gira cientos de millas más rápido …”

¿Tiene un reloj de pared con manecillas (manecilla de hora y manecilla de minutos)?

Mira ese reloj.

Mire la manecilla de la hora (la manecilla de la hora , no la manecilla de los minutos).

Sigue mirando.

Ahora comprenda esto: esa manecilla de la hora está “girando” dos veces más rápido que la Tierra.

¿Eso ayuda a poner las cosas en perspectiva?

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