Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 8.Exercícios e Problemas - Ex. 28
28. Um homem de se pesa no pólo norte e no equador. Em qual dos casos a balança marca um peso maior? Em quanto?
Passo 1
Opa! Aqui vamos nós de novo!
Olha só! Primeiramente vamos fazer um desenhozinho pra entender mais ou menos como vai se dar nosso problema...
Onde para o pólo norte, temos o seguinte diagrama de forças, considerando o homem como uma partícula...
Já para o Equador, temos que...
E também sabemos dos seguintes dados...
Passo 2
Feito essa parte introdutória, vamos ao que interessa.
No polo norte, o homem está em equilíbrio estático, já que teoricamente está sobre o eixo de rotação da terra. Desse modo, a forma normal será igual ao peso dele...
E esse será o valor medido pela balança nessa posição!
Já no equador a situação é diferente... O homem está sob o efeito da rotação da terra. De modo que precisaremos aplicar o somatório das forças na direção radial, para descobrir o valor medido pela balança.
Para determinar a velocidade angular da Terra, basta fazer...
Sendo assim, ficamos com o seguinte valor medido pela balança, no caso, a força normal :
Assim, a balança indica um valor maior no Pólo Norte.
Uma diferença de massa , igual a: