Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Детские вопросы
Плакаты
Фракталы
Ускоритель
Гравитация
1. Парабола или прямая?
2. Все дома стоят криво
3. Из Москвы в Питер за полчаса
4. На Луну в комфортных условиях
5. Скоростной спутник Земли
6. Перевернутый небоскреб
7. Супернебоскреб
8. Запуск спутника без затрат энергии
9. Раскрутим Землю
«легкая версия» плаката
Вечный двигатель
Электромагнитное излучение
Возможности человека
Научный календарь
Фестиваль
Научные блоги
Наука и право
ЖОБ
Поиск в Рунете

Поиск



Главная / Плакаты / Гравитация / 2. Все дома стоят криво

Проект 2. Все дома стоят криво

 
Барон: Друзья мои! Чисто теоретически я сделал великое открытие: все дома на Земле стоят криво! В этом можно легко убедиться с помощью обыкновенного угольника. Более или менее прямо дома могут стоять только на полюсе или на экваторе.

Бизнесмен: Странно! Почему же мы не видим этого эффекта?

Инженер: Не может быть! Вертикальность стен проверяют при помощи отвеса!

Профессор: Да, но, может быть, и отвесы висят не вертикально?

Тут барон совершенно прав: дома действительно стоят «криво»! Вертикальность стен проверяют с помощью отвесов, как верно заметил Инженер, но всё дело в том, что сами отвесы висят не вертикально, как верно догадался Профессор. Докажем это.

Рассмотрим отвес, подвешенный где-нибудь на широте Москвы (рис. 2.1).

На груз отвеса действует сила тяготения , направленная к центру Земли. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, то груз тоже вращается вместе с Землей с периодом вращения Т = 24 ч и угловой скоростью

Центростремительное ускорение направлено при этом к точке O' (см. рис. 2.1). Сила натяжения нити при этом должна быть такой, чтобы согласно второму закону Ньютона в сумме с силой сообщить грузу центростремительное ускорение : .

Как видим, для этого сила «вынуждена» отклониться от вертикали по направлению к Северному полюсу, то есть нить должна висеть не «прямо», а «наклонно». «Почему же мы не видим этого отклонения», — спрашивает Бизнесмен. Да потому, что величина вектора очень мала по сравнению с величиной векторов и .

В самом деле, пусть груз отвеса имеет массу 1 кг, а широта местности равна φ = 60°. Тогда радиус окружности, по которой вращается отвес, равен

r = Rcosφ = 6400000·cos60° = 3200000 м.

Центростремительное ускорение равно

a = ω2r = (7,27·10–5)2 · 3200000 ≈ 0,0169 м/c2.

Тогда

ma = (1 кг)·(0,0169 м/c2) = 0,0169 Н.

А величина

FT = mg = (1 кг)·(9,8 м/c2) = 9,8 Н.

Как видим, ma значительно меньше FT, поэтому угол α, который нить отвеса составляет с вертикалью, очень мал, и заметить отклонение от вертикали «на глазок» совершенно невозможно! А теоретически барон, как всегда, безусловно, прав!

Далее: Проект 3. Из Москвы в Питер за полчаса

Комментарии (5)
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия