지구의 중력이 자전에 의한 원심력을 커버하기위한 체적의 하한선은 어느정도 인가?
지구는 다들아시다시피
거의 24시간 주기로
1번의 회전을 하는
자전 운동을 하고 있는데요.
회전에 따른 윈심력이 발생할 것이고
그 원심력은 거리에 비례하다보니 적도 부근에서 가장 크게 작용하게 됩니다.
적도에서의 원심력 가속도는
지구 반지름에 지구자전 각속도의 제곱을 곱한 값이 될텐데요.
지구의 중력이
자전에 의해 생기는 원심력을 커버하기 위한
체적의 최하단선은 어느정도 될 수 있을 지
결국 원심력과 지구의 중력이 같아지는 조건일 때의 체적을 알아야 할 텐데
물리학적인 관점에서
계산이 가능할까요?
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1개의 답변이 있어요!
적도에서의 원심 가속도는 중력가속도와 같아지는 상황을 가정하며 중력=원심력이 되며 중력이 원심력을 겨우 커버하는 임계 지점이지요. 중력가속도는 상수*질량/지구의반지름의제곱으로 나타나게 되며 지구 질량은 밀도를 이용해 체적에서 유도할수 있게 됩니다. 따라서 이를 계산해보면 임계밀도는 약 1900kg/m3이 되며 자전으로 발생하는 원심력이 중력을 상쇄시키게 됩니다. 이 밀도보다 작으면 적도에서 중력이 부족해지며 표면의 물체가 떠오르게 되는 비물리적인 상황이 발생하게 됩니다. 이러한 계산은 지구의 밀도, 크기, 자전속도 사이의 균형을 잘 보여주게 됩니다.