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表观重量和地球自转
14.8
考虑一个质量为 m 的物体,该物体悬挂在连接于地球赤道处刚性支撑物的弹簧秤上。该秤的读数即为物体的视重 mg',其数值等于弹簧中张力 Ft 的大小。
如果地球是一个不自转的物体,张力将等于作用在物体上的重力 Fg ,使其保持平衡。
请记住,重力的大小即为物体的真实重量 mg。
然而,由于地球绕通过其两极的轴旋转,赤道上的物体围绕地球的自转轴作圆周运动。因此,该物体具有指向地球中心的向心加速度。
因此,作用在物体上的力包括指向地心的重力、弹簧中背离地心方向的张力,以及 指向旋转轴的向心力。
因此,视重等于实际重量减去向心力。在两极处,物体所受向心力为零,这意味着 mg' 等于 mg。
由于地球表面上的所有物体每 24 小时都会移动一个圆圈,因此每个物体上必定存在一个指向该圆圈中心的净向心力。 北极点和南极点是此规则的唯一例外。
对于地球赤道上的物体,导致其旋转的净向心力是地球对其中心的拉力,或者是重量减去阻止其刺入地球的法向力。 地球表面。 这种力称为表观重量,因此是物体的重量减…