Poids apparent et rotation de la Terre

Considérons un objet de masse m suspendu à une échelle à ressort fixée à un support rigide à l'équateur de la Terre. La lecture de l'échelle est le poids apparent de l'objet mg', égal à l'intensité de la force de tension F_t dans le ressort.

Si la Terre était un corps non rotatif, la force de tension serait égale à la force gravitationnelle F_g agissant sur l’objet, le maintenant en équilibre.

Rappelons que l’intensité de la force gravitationnelle est le poids réel mg de l’objet.

Cependant, comme la Terre tourne autour d'un axe passant par ses pôles, l'objet à l'équateur décrit un cercle autour de l'axe de rotation de la Terre. Par conséquent, il a une accélération centripète dirigée vers le centre de la Terre.

Par conséquent, les forces agissant sur l'objet sont la force gravitationnelle dirigée vers le centre de la Terre, la force de tension dans le ressort dirigée loin du centre de la Terre et la force centripète dirigée vers l'axe de rotation.

Par conséquent, le poids apparent est égal au poids réel moins la force centripète. Aux pôles, la force centripète sur l'objet est nulle, ce qui signifie que mg' est égal à mg.