Die Gewichtskraft eines Objekts hängt von der Gravitationskraft und der Fliehkraft der Erdrotation ab. Die Erde hat eine abgeplattete Form ist also am Äquator dicker als an den Polen. Um den Unterschied in der Gewichtskraft am Äquator und am Nordpol zu berechnen, müssen wir die Schwerkraft ⬇️ und die Fliehkraft nach außen berücksichtigen.
Die Gewichtskraft F eines Objekts kann mit folgender Formel berechnet werden:
F = G * (M * m) / r^2
- G ist die Gravitationskonstante
- M ist die Erdmasse
- m ist die Masse des Forschers
- r ist der Erdradius an Pol oder Äquator
Zusätzlich müssen wir die Fliehkraft Ff berücksichtigen die auf den Forscher am Äquator wirkt. Die Fliehkraft wird durch die Winkelgeschwindigkeit der Erde bestimmt:
Ff = m * r * omega^2
- omega (Omega) ist die Winkelgeschwindigkeit der Erde die durch 2 * Pi / T ausgedrückt wird
- T ist die Umdrehungszeit der Erde (24 Stunden)
Um den Unterschied in der Gewichtskraft zwischen dem Polarforscher und dem Forscher am Äquator zu berechnen, subtrahieren wir die Fliehkraft am Äquator von der Schwerkraft am Äquator:
Gewichtskraft am Äquator - Fliehkraft am Äquator = Gewichtskraft am Nordpol
Der Polarforscher wird also eine größere Gewichtskraft am Nordpol spüren, da die Fliehkraft dort nicht berücksichtigt werden muss.
Es ist wichtig zu beachten » dass die Gewichtskraft in Newton gemessen wird « während wir hier nach dem Unterschied in Gramm suchen. Um den Unterschied in Gramm zu berechnen, müssen wir die Gewichtskraft in Newton durch die Erdbeschleunigung g teilen:
1 kg * g = 9⸴81 N
Indem wir die entsprechenden Werte für die Gravitationskonstante die Erdmasse, den Forschermasse und den Erdradius an Pol oder Äquator einsetzen, können wir den Unterschied in der Gewichtskraft berechnen und die Antwort auf die Frage finden.
Gewichtskraft am Äquator und am Nordpol: Welcher Forscher fühlt sich schwerer?
Um wie viele Gramm fühlt sich ein Forscher auf dem Südpol schwerer, verglichen mit einem Forscher am Äquator, wenn beide die gleiche Lebendmasse haben?