Обчисліть енергію спокою відра масою 1,5 кг

R₁ = 6356,8 км - полярный радиус

R₂ = 6378,1 км - экваториальный радиус

M = 5,97*10²⁴ кг - масса Земли

Для решения данный задачи нужно учесть значение радиусов Земли, а также факт вращения Земли вокруг своей оси. При этом значение экваториального ускорения будет уменьшаться на величину центростремительного ускорения на экваторе.

g₁ = G * M / R₁² = 6,67*10⁻¹¹ Н*м²/кг² * 5,97*10²⁴ кг / (6356,8*10³ м)² ≈ 9,854 м/с²

g' = G * M / R₂² = 6,67*10⁻¹¹ Н*м²/кг² * 5,97*10²⁴ кг / (6378,1*10³ м)² = 9,789 м/с²

За сутки Земля совершает один оборот => ω = 2 *π рад / 86400 с - угловая скорость обращения Земли

a = ω² * R₂ - центростремительное ускорение на экваторе

а = (2 *π рад / 86400 с)² * 6378,1*10³ м ≈ 0,034 м/с²

g₂ = g' - a = 9,789 м/с² - 0,034 м/с² = 9,755 м/с²

(g₁ - g₂) * 100 % / g₁ = (9,854 м/с² - 9,755 м/с²) * 100 % / 9,854 м/с² ≈ 1,00 %

Ускорение на полюсе приблизительно на 1 % больше чем на экваторе

Объяснение:

Си́ла тя́жести — сила, действующая на любое физическое тело, находящееся вблизи поверхности Земли или другого астрономического тела.

По определению, сила тяжести на поверхности планеты складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы инерции, вызванной суточным вращением планеты[1][2].

Остальные силы (например, притяжение Луны и Солнца) ввиду их малости не учитывают или изучают отдельно как временные изменения гравитационного поля Земли[3][4][5].

Сила тяжести сообщает всем телам, независимо от их массы, одно и то же ускорение[6] и является консервативной силой[7].

Сила тяжести
P
→
{\vec P}, действующая на материальную точку массой
m
m, вычисляется по формуле[6]:

P
→
=
m
g
→
{\displaystyle {\vec {P}}=m{\vec {g}}}

где:

g
→
{\vec g} — ускорение, сообщаемое телу силой тяжести, которое называется ускорением свободного падения[8].
Если в пределах протяжённого тела поле сил тяжести однородно, то равнодействующая сил тяжести, действующих на элементы этого тела, приложена к центру масс тела[9].

На тела, движущиеся относительно поверхности Земли, кроме силы тяжести, также действует сила Кориолиса[10][11][12].