Находится ли кажущаяся гравитационная сила на определенных частях вращающейся сферической планеты вне центра?

Для человека, стоящего на экваторе, если он увидит объект в свободном падении, он увидит, что объект движется вниз со скоростью

а "=" г ю 2 р
где р радиус планеты и ю - угловая скорость вращения планеты. Я не могу сейчас предоставить диаграмму, но давайте предположим, что ось север-юг находится в вертикальном направлении. На широте ф тогда объект будет двигаться по кругу радиуса р потому что ф с угловой скоростью ю а так "горизонтально" (горизонтально оси север-юг, а не горизонтально человеку на поверхности на широте ф ) составляющая ускорения
а хор "=" г потому что ф ю 2 р потому что ф
а вертикальная составляющая остается
а вер "=" г грех ф
и поэтому чистая сила кажется смещенной от центра. Итак, я думаю, мой вопрос в том, что я знаю, что вес, кажется, увеличивается по мере того, как мы движемся к полюсам, но сила также немного смещается от центра, когда мы удаляемся от экватора, или я сделал какую-то ошибку в своем анализе?

Связано: physics.stackexchange.com/q/429441/2451 и ссылки в нем.

Ответы (1)

Посмотрите на это изображение Земли.

введите описание изображения здесь
(изображение из Gravity for Geodesy I: Foundations )

  • Гравитационная сила (красная стрелка) указывает на центр земли.
  • Центробежная сила (желтая стрелка) направлена ​​от оси вращения.
  • Общая сила (зеленая стрелка) представляет собой векторную сумму двух вышеперечисленных. В общем (кроме полюсов или экватора) он не указывает на центр земли, как вы уже указали в своем вопросе. Земля будет деформироваться таким образом, что поверхность будет перпендикулярна общей силе, что приведет к форме эллипсоида .