Prosze pomóźcie do jakiego wzoru to wogóle wstawić ??   Oblicz Jak długo powinna trwać doba na Ziemi, aby człowiek stojący na równiku był w stanie nieważkości? Pro­mień Ziemi R = 6,38 • 106 m.

Prosze pomóźcie do jakiego wzoru to wogóle wstawić ??   Oblicz Jak długo powinna trwać doba na Ziemi, aby człowiek stojący na równiku był w stanie nieważkości? Pro­mień Ziemi R = 6,38 • 106 m.
Odpowiedź

Chodzi o to by siła odśrodkowa była równa co do wielkości sile grawitacji. Im szybciej coś się porusza tym wieksza siłą odśrodkowa wypychająca go na zewnątrz. I teraz, jesli załozymy, że Ziemia obraca się bardzo szybko to ta wypychająca siła będzie w stanie skutecznie przeciwwstawić się przyciąganiu Ziemi. Żeby to policzyć musimy przyrównać siłe grawitacji do siły odśrodkowej...   [latex]F_{grawitacji}=F_{odsrodkowa}\\Gfrac{Mm}{R^{2}}=frac{mV^{2}}{R}[/latex]   G - stała grawitacji 6,67*10do-11 M - masa ziemi 6*10do24 m - masa ciała które poddajemy eksperymentowi (ostatecznie m się skróci) R - promien Ziemi V - prędkość obrotu Ziemi wokój własnej osi   Wyliczmy z powyrzszego wzoru V, bo V to prędkość obrotu Ziemi wokół własnej osi, więc pośrednio długość trwania doby (im szybciej obraca się Ziemia, tym dobą będzie krótsza)   [latex]V=sqrt{frac{GM}{R}}=sqrt{frac{6,67*10^{-11}*6*10^{24}}{6,38*10^{6}}}=7920frac{m}{s}=7,92frac{km}{s}[/latex]   nawiasem mówiąc jest to wzór i wartość I prędkości kosmicznej czyli prędkości jaką trzeba nadać satelicie aby weszła na orbitę kołową i krążyłą wokół Ziemi...   Teraz przeliczmy prędkość 7,92km/s na coś przypominającego dobę. Skoro promień Ziemi to 6380km to obwód Ziemi to 2πR=2*3,14*6380=40066≈40000km   Doba to długośc jednego obrotu Ziemi wokół własnej osi, innymi słowy Ziemia w obecnej chwili obraca się z prędkością 40000km na 24 godziny, czyli około 1670km/h.   A teraz chcemy policzyć co by było gdyby Ziemia obracała się nie 1670km/h a wyliczone wcześniej 7,92km/s (czyli 7,92*60*60=28512km/h) Podzielmy obwód Ziemi przez naszą prędkość: 40000/28512≈1,4h Odpowiedź brzmi: Gdyby doba trwała 1,4 godziny, wtedy Ziemia obracałaby się na tyle szybko, że siila odśrodkowa zniwelowałaby siłe grawitacji, w związku z czym unosilibysmy się nieważko jak w kosmosie :P

Dodaj swoją odpowiedź