見かけの重さと地球の自転

地球の赤道で剛性のある支持体に取り付けられたばねのスケールから吊り下げられた質量mの物体を考えてみましょう。スケールの読み取り値は、物体の見かけの重量mg'であり、スプリングの張力FTの大きさに等しくなります。

地球が回転しない天体である場合、張力は物体に作用する重力FGと等しくなり、物体を平衡に保ちます。

重力の大きさは、物体の真の重量mgであることを思い出してください。

ただし、地球は極を通る軸を中心に回転するため、赤道上の物体は地球の自転軸の周りの円を表します。したがって、地球の中心に向けられた求心加速度があります。

したがって、物体に作用する力は、地球の中心に向けられた重力、地球の中心から離れる方向に向けられたばねの張力、および自転軸に向けられた求心力です。

したがって、見かけの重量は、真の重量から求心力を差し引いたものに等しくなります。極では、物体にかかる求心力はゼロであり、mg' が mg に等しいことを意味します。