Què hauria de ser el període de rotació de la Terra perquè els objectes de l'equador tinguin una acceleració centrípeta amb una magnitud de 9,80 ms ^ -2?

Què hauria de ser el període de rotació de la Terra perquè els objectes de l'equador tinguin una acceleració centrípeta amb una magnitud de 9,80 ms ^ -2?
Anonim

Resposta:

Una pregunta fascinant! Vegeu el càlcul següent, que mostra que el període de rotació seria #1.41# # h #.

Explicació:

Per respondre a aquesta pregunta, hem de conèixer el diàmetre de la terra. De la memòria es tracta # 6.4xx10 ^ 6 # # m. La vaig mirar i es va fer una mitjana #6371# # km, per tant, si ho fem amb dues xifres significatives, la meva memòria té raó.

L’acceleració centrípeta es dóna per # a = v ^ 2 / r # per a velocitat lineal, o # a = omega ^ 2r # per a la velocitat de rotació. Utilitzem aquest últim per conveniència.

Recordeu que sabem l’acceleració que volem i el radi, i necessitem conèixer el període de rotació. Podem començar amb la velocitat de rotació:

# omega = sqrt (a / r) = sqrt (9.80 / (6.4xx10 ^ 6)) = 0.00124 # # rads ^ -1 #

Per trobar el període de rotació, cal invertir-lo per donar-lo # "segons" / "radian" #, a continuació, multipliqueu per # 2pi # per obtenir segons per rotació completa (ja que hi ha # 2pi # radians en rotació completa).

Això produeix #5077.6# #s "rotació" ^ - 1 #.

Podem dividir-ho per 3600 per convertir-lo en hores i trobar-lo #1.41# hores. Això és molt més ràpid que el període actual de #24# # h #.