Qual seria o período de rotação da Terra para os objetos no equador para ter uma aceleração centrípeta com uma magnitude de 9,80 ms ^ -2?

Qual seria o período de rotação da Terra para os objetos no equador para ter uma aceleração centrípeta com uma magnitude de 9,80 ms ^ -2?
Anonim

Responda:

Pergunta fascinante! Veja o cálculo abaixo, que mostra que o período rotacional seria #1.41# # h #.

Explicação:

Para responder a essa pergunta, precisamos saber o diâmetro da Terra. De memória é sobre # 6.4xx10 ^ 6 # # m #. Eu olhei para cima e as médias #6371# # km #Então, se arredondarmos para duas figuras significativas, minha memória está certa.

A aceleração centrípeta é dada por # a = v ^ 2 / r # para velocidade linear, ou # a = omega ^ 2r # para velocidade de rotação. Vamos usar o último por conveniência.

Lembre-se de que sabemos a aceleração que queremos e o raio, e precisamos saber o período de rotação. Podemos começar com a velocidade rotacional:

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

Para encontrar o período de rotação, precisamos inverter isso para dar # "segundos" / "radiano" #, então multiplique por # 2pi # para obter segundos por rotação completa (uma vez que existem # 2pi # radianos em rotação completa).

Isso produz #5077.6# #s "rotação" ^ - 1 #.

Podemos dividir isso por 3600 para converter em horas, e encontrar #1.41# horas. Isso é muito mais rápido que o período atual de #24# # h #.