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150 파운드 인간이 땅에 걸을 수 없도록 지구가 얼마나 빨리 회전해야합니까?

이것은 재미있는 생각 실험입니다! 다음은 문제를 분해하고 답변에 도달하는 방법입니다.

놀이의 힘을 이해하기

* 중력 : 이것은 우리를 지구의 중심으로 끌어 당깁니다.

* 원심력 : 이것은 지구의 회전으로 인해 우리가 경험하는 외부의 힘입니다.

누군가가 땅에서 "부유"하기 위해, 원심력은 중력의 힘과 같거나 더 크다.

계산

1. 원심력 공식 :

* f =mv²/r

* f =원심력

* M =질량 (150 파운드 =68 kg)

* V =속도 (적도에서의 지구의 회전 속도)

* r =지구 반경 (6,371 km =6,371,000 m)

2. 중력 공식 :

* f =mg

* f =중력의 힘

* M =질량 (68kg)

* g =중력으로 인한 가속도 (9.8 m/s²)

3. 동등한 힘 :

* "float"로, 원심력 (mv²/r)은 중력 (mg)과 동일해야합니다.

* mv²/r =mg

* v² =gr

* V =√ (Gr)

4. 속도 계산 :

* V =√ (9.8 m/s² * 6,371,000 m)

* v ≈ 7,900 m/s

회전 속도로 변환 :

* 적도에서의 지구의 현재 둘레는 약 40,075km (40,075,000m)입니다.

* 현재 회전 속도를 찾으려면 원주를 한 번의 회전 시간 (24 시간)으로 나눕니다.

* 40,075,000 m/(24 시간 * 3600 s/시간) ≈ 465 m/s

* "부동"에 필요한 회전 속도를 찾으려면 계산 된 속도 (7,900m/s)를 둘레로 나눕니다.

* 7,900 m / s / 40,075,000 m ≈ 0.000197 초당 회전

* 이것을 하루에 회전으로 변환하십시오.

* 0.000197 회전/두 번째 * (60 초/분) * (60 분/시간) * (24 시간/일) ≈ 하루에 회전

결론

150 파운드의 사람이 땅에 걸을 수 없으려면 지구는 현재보다 약 17 배 더 빨리 회전해야합니다. 이것은 지구의 현재 회전 속도보다 훨씬 빠르며 지구와 주민들에게 치명적인 영향을 미칩니다.

중요한 참고 : 이 계산은 단순화 된 모델이며 지구의 구조, 중력 구배 및 치명적인 결과의 가능성과 같은 다양한 요소를 고려하지 않습니다.

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