Категория: Наука за Земята
Публикувано: 7 януари 2014 г.

по-малко

Да, тежите по-малко на екватора, отколкото на Северния или Южния полюс, но разликата е малка. Имайте предвид, че самото ви тяло не се променя. По-скоро силата на гравитацията и други сили се променят, когато се приближавате към полюсите. Тези сили се променят обратно, когато се върнете към първоначалната си географска ширина. Накратко, пътуването до екватора не е жизнеспособна дългосрочна програма за отслабване.

Вашето тегло е комбинацията от всички мащабни, дългосрочни сили върху тялото ви. Въпреки че земната гравитация е далеч най-силната мащабна сила, тя не е единствената. Това, което преживявате като „нещо, което ви дърпа надолу“, всъщност е общата сума на всички сили, а не само гравитацията. Четирите доминиращи мащабни, дългосрочни сили са:

  1. Земната гравитация
  2. Слънчевата гравитация
  3. Гравитацията на Луната
  4. Центробежната сила на земята

Имайте предвид, че въпреки че земната сила на Кориолис играе важна роля при оформянето на урагани и океански течения, тъй като тя не е статична сила, тя не допринася за общото ви тегло. Също така, допълнителни сили се появяват, когато карате влакче в увеселителен парк, асансьор, люлка или друго превозно средство, но тези сили са преходни, така че не допринасят за общото, дългосрочно тегло. И накрая, електромагнитните и ядрени сили са или твърде малки, или твърде краткосрочни, за да допринесат за общото ви тегло.

За нашите цели искаме да разгледаме силите, които се различават значително на екватора спрямо полюсите. Докато гравитацията на слънцето е достатъчно силна, за да задържи нас и земята в орбита, позицията на слънцето спрямо петно ​​на екватора спрямо полюсите постоянно се променя. В резултат, осреднено за няколко дни, гравитационната сила на слънцето върху място на екватора е същата като гравитационната сила на слънцето върху място на полюсите. Същата ситуация се отнася и за Луната. Това оставя само земната гравитация и земната центробежна сила като двете сили, които допринасят за това теглото ви да се различава в екватора спрямо полюсите.

Центробежната сила на земята също варира в зависимост от географската ширина. Центробежната сила е външната сила, която се усеща, когато се намирате във въртяща се референтна рамка. Докато центробежната сила е неосновна сила, причинена в крайна сметка от инерцията на телата, тя е много реална за тялото във въртяща се референтна рамка, като вашето тяло на повърхността на въртящата се земя. Центробежната сила е пропорционална на тангенциалната скорост на въртящата се опорна рамка. Екваторът се движи бързо, тъй като земята се върти, така че има много центробежна сила. За разлика от тях полюсите изобщо не се въртят, така че имат нулева центробежна сила. Тъй като центробежната сила сочи навън от центъра на въртене, тя има тенденция да отмени малко земното притегляне. Ако земята не се въртеше, щеше да бъдеш по-тежък, тъй като би усетил пълната сила на гравитацията. Тъй като има повече центробежна сила на екватора за отмяна на гравитацията, общото ви тегло на екватора спрямо полюсите е още по-малко. Центробежната сила върху тялото ви на екватора е 0,034 m/s 2 пъти масата на тялото ви. Центробежната сила на полюсите е нула.

Общото ви тегло на морското равнище на екватора (гравитация минус центробежна сила) е 9,764 m/s 2 пъти вашата маса, докато вашето тегло е 9,863 m/s 2 пъти вашата маса на полюсите. Ако използваме по-точен модел (например като вземем предвид формата на континентите), тези числа ще бъдат малко по-различни, но общата точка ще бъде една и съща: на екватора тежите около 1% по-малко, отколкото на полюсите. Ако тежите 90,7 кг на Северния полюс, на екватора ще тежите 89,8 кг. Имайте предвид, че ние сме се фокусирали върху екватора и полюсите като крайности, но същият ефект важи за всички географски ширини. В Мексико Сити тежите малко по-малко, отколкото в Ню Йорк, тъй като Мексико Сити е по-близо до екватора.