На экваторе или на полюсе Земли сила тяжести,действующая на одну и ту же гирю, больше? Где больше её вес? Почему?
Вес тела, определяющийся, главным образом, действующей на него силойземного притяжения (силой гравитации), на экваторе из-за влиянияцентробежной силы уменьшается.
Так как ось вращения Земли проходит черезСеверный и Южный полюсы, в этих точках земной поверхности центробежнаясила равна нулю и вес тела обусловлен исключительно силой притяженияЗемли.
Центробежная сила на экваторе составляет 1/300 часть силыпритяжения и направлена от центра Земли. Если считать, что на полюсах иэкваторе сила земного притяжения одинакова, то вес тела на экваторебудет на 1/300 часть меньше его веса на полюсах
Ускорение свободного падения вычисляется по формуле:
g = GM/R²
Так как экваториальный радиус Земли больше полярного, вследствие некоторой "сплюснутости" земного шара, то сила тяжести и, соответственно, вес тела
Р = F = mg на экваторе будет меньше, чем на полюсе примерно на 1/300 или на 0,3%.
Таким образом, центробежная сила и несферическая форма Земли позволяютобъяснить наблюдаемую разницу в весе гири на полюсе и на экваторе.
Вес килограммовой гири на экваторе будет меньше веса той же гири на полюсе примерно на 0,5%. То есть весы на полюсе покажут 1 кг, а на экваторе 995 г.
Обнаружить такие различия можно только при помощи пружинных весов,потому что на весах рычажных гири тоже становятся соответственнотяжелее.
Есть еще один любопытный момент. Так как масса гирь, изготовленных в любой точке Земли, остается одной и той же, то пружинные весы и на экваторе, и на полюсе покажут в реальности 1 кг...))) Это происходит потому, что весы перед использованием градуируют. То есть берут эталонный образец, скажем, 1 кг, кладут его на весы и подстраивают шкалу или стрелку весов так, чтобы они показывали точно на деление 1 кг. И пружинные весы на экваторе уже учитывают разницу в ускорении свободного падения и в центробежной силе по сравнению с "полярными" весами.
Поэтому для обнаружения различия в весе гири на полюсе и на экваторе мы должны будем взвесить гирю массой 1 кг на "экваториальных" весах и на этих же весах взвесить ту же гирю на полюсе. Только тогда весы покажут 1005 г.
Соответственно, если мы возьмем "полярные" весы и приедем с ними на экватор, то их показания будут 995 г.
Форма вопроса доступна на