Выпуклость Земли и прецессия оси

Мы знаем, что Земля не сферическая, потому что она вращается. Каждый ли объект, который вращается, выпячивается? например вращающееся колесо выпирает? Кроме того, как луна и солнце создают крутящий момент, который смещает ось вращения (прецессию), если сила гравитации действует на центр масс, поэтому нет крутящего момента?

Связано: physics.stackexchange.com/q/8074/2451 и ссылки в нем.

Ответы (1)

Каждый вращающийся объект должен ускоряться. Это означает разные силы (и обычно напряжения) от одного и того же объекта в состоянии покоя. Выпячивается он или нет, зависит от материала и его реакции на это напряжение.

Если у вас есть стальной шарик, вращающийся со скоростью 1 оборот в минуту, силы вращения на нем ничтожны. Учитывая прочность материала, вы, вероятно, не сможете измерить деформацию (или выпуклость) от вращения. По мере того, как объект становится больше, слабее и быстрее, деформация будет увеличиваться.

...сила гравитации действует на центр масс, поэтому нет крутящего момента?

Гравитационная сила действует по всей массе, а не только в центре. Однако в некоторых случаях сумма этих сил идентична ей, действующей только в центре. Это верно, когда у вас есть однородная сфера или однородная сферическая оболочка из материала. Таким образом, для объектов, которые в основном имеют сферическую форму, упрощение, согласно которому гравитация действует только на центр масс, разумно, но, возможно, не точно.

Поскольку Земля не имеет сферической формы, солнце и луна не тянут ее равномерно. Экваториальная выпуклость тянется немного по-другому и допускает небольшой крутящий момент, который может вызвать прецессию. Если бы Земля была точно сферической, этого крутящего момента не было бы.