Wie müsste die Erdrotationsperiode sein, damit Objekte auf dem Äquator eine Zentripetalbeschleunigung mit einer Größe von 9,80 ms ^ -2 haben können?

Wie müsste die Erdrotationsperiode sein, damit Objekte auf dem Äquator eine Zentripetalbeschleunigung mit einer Größe von 9,80 ms ^ -2 haben können?
Anonim

Antworten:

Faszinierende Frage! Siehe die folgende Berechnung, die zeigt, dass die Rotationsperiode sein würde #1.41# # h #.

Erläuterung:

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir den Durchmesser der Erde kennen. Aus der Erinnerung geht es um # 6.4xx10 ^ 6 # # m #. Ich habe nachgesehen und es durchschnittlich #6371# # km #Wenn wir also auf zwei bedeutende Zahlen runden, ist mein Gedächtnis richtig.

Die Zentripetalbeschleunigung ist gegeben durch # a = v ^ 2 / r # für lineare Geschwindigkeit oder # a = omega ^ 2r # für die Rotationsgeschwindigkeit. Lassen Sie uns letzteres der Einfachheit halber verwenden.

Denken Sie daran, dass wir die gewünschte Beschleunigung und den Radius kennen und die Rotationsdauer kennen müssen. Wir können mit der Rotationsgeschwindigkeit beginnen:

# omega = sqrt (a / r) = sqrt (9,80 / (6,4xx10 ^ 6)) = 0,00124 # # rads ^ -1 #

Um die Rotationsperiode zu finden, müssen wir diese invertieren, um zu geben # "Sekunden" / "Radiant" #dann multiplizieren Sie mit # 2pi # Sekunden pro volle Umdrehung erhalten (da gibt es # 2pi # Radiant in einer vollen Umdrehung).

Dies ergibt #5077.6# #s "Rotation" ^ - 1 #.

Wir können dies durch 3600 teilen, um es in Stunden umzuwandeln und zu finden #1.41# Std. Dies ist viel schneller als die aktuelle Periode von #24# # h #.