La reazione vincolare per un uomo sulla superficie terrestre
Quant'è la reazione vincolare N per un uomo che si trova sulla superficie della terra, mentre questa sta ruotando con la sua velocità angolare?
L'uomo si trova ad una latitudine pari a $\theta$. Quindi penso, scomponendo la reazione vincolare lungo i due assi cartesiani centrati nel centro della terra:
$F_"gravità" cos\theta - N_x = m_"uomo" \omega^2 * (R_T cos\theta)$
$N_y - F_"gravità" sin\theta = 0$
Il sistema è chiuso e tiro fuori le due componenti della reazione del vincolo -la terra.*
Funziona?
___
* $F_"gravità" = \mathbb{G} * ((m_"uomo" m_T) / (R_T)^2)$
L'uomo si trova ad una latitudine pari a $\theta$. Quindi penso, scomponendo la reazione vincolare lungo i due assi cartesiani centrati nel centro della terra:
$F_"gravità" cos\theta - N_x = m_"uomo" \omega^2 * (R_T cos\theta)$
$N_y - F_"gravità" sin\theta = 0$
Il sistema è chiuso e tiro fuori le due componenti della reazione del vincolo -la terra.*
Funziona?
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* $F_"gravità" = \mathbb{G} * ((m_"uomo" m_T) / (R_T)^2)$
Risposte
E' più semplice scomporre tutto lungo un asse nella direzione radiale che passa per il centro della terra e per l'uomo (orientato verso l'esterno). Sull'uomo agiscono il peso \(\displaystyle \vec P \), la cui componente lungo tale asse è \(\displaystyle -P \), la forza centrifuga \(\displaystyle \vec F_c \), la cui componente lungo tale asse è \(\displaystyle F_c\sin \theta \) e la reazione la cui compnente chiamiamo \(\displaystyle N \). L'equazione è (nel riferimento rotante della terra):
\(\displaystyle -P+F_c\sin \theta -N=0 \)
Essendo \(\displaystyle F_c=m\omega^2R_T\sin \theta \), si trova \(\displaystyle N=m(g-\omega^2R_T\sin \theta) \)
\(\displaystyle -P+F_c\sin \theta -N=0 \)
Essendo \(\displaystyle F_c=m\omega^2R_T\sin \theta \), si trova \(\displaystyle N=m(g-\omega^2R_T\sin \theta) \)