Дано:
Решение:
а) Найдем ось вращения на полюсе ((⋅) А). Земля вертится вокруг своей оси, которая проходит через полюса земли. Проведем ось Y по этой оси. На тело будут действовать силы: сила тяжести Fт; сила
реакции опоры N Земли. Ускорение в (⋅) А равно нулю, т.к. она находится на оси вращения.
II закон Ньютона в векторном виде:
или в проекциях на ось Y:
Подставляя получим:
б) Определим вес тела на экваторе ((⋅ )В). При нахождении веса тела на экваторе ((⋅) В) на тело действуют реакция опоры N, сила тяжести Fт = mg, а также центростремительная сила F = mg, где a центростремительное ускорение, приобретаемое телом за счет вращения Земли вокруг оси.
Ось вращения направлена перпендикулярно плоскости вращения и проходит через (⋅) O. II-ой закон Ньютона в векторном виде:
В проекциях на ось Y:
Итак,
Ускорение а тела при вращение Земли вокруг оси определим следующим образом:
где Т - период обращения Земли вокруг оси;
Rз - радиус Земли. Т=24 ч=86400 с. Подставляя в формулу для вычисления N, получим:
Ответ:
Вес тела P=N=9,766 Н≈9,77 Н.
Решебник
по
физике
за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №4
к главе «Упражнение 14».