Pitanje: Dva potpuno jednako teška (tj. iste mase) voza krenu svaki iz svoje stanice i razviju istu brzinu, ali se kreću u suprotnim pravcima – jedan ka istoku, a drugi ka zapadu. Koji je od njih teži?

2voza

ODGOVOR: Teži je (tj. viže pritiska na šine) onaj koji ide protiv okretanja Zemlje, a to je onaj koji ide od istoka ka zapadu. Zbog toga se taj voz sporije kreće oko Zemljine ose, te zato on (zbog delovanja centrifugalne sile) manje gubi od svoje težine nego onaj voz koji se kreće ka istoku.

Kolika je ta razlika? Izračunaćemo to za vozove koji idu, recimo, po 60. paraleli brzinom od 72 km/h (20 m/sec). Sve tačke na Zemljinoj površini na toj paraleli kreću se oko Zemljine ose brzinom od oko 230 m/sec ili 828 km/h[1]. Znači, voz koji ide ka istoku, u pravcu kretanja Zemljine kugle, ima brzinu 230 + 20 = 250 m/sec, a onaj koji ide ka zapadu, znači protiv no Zemljinom okretanju, imaće brzinu 230 – 20 = 210 m/sec.

Centrifugalno ubrzanje se izračunava po formuli

f1

Za prvi voz to je

f2,

jer je poluprečnik kružnog puta na 60. paraleli 3.200 km.

Za drugi voz ono iznosi

f3

Razlika u veličini centrifugalnog ubrzanja oba voza iznosi

f4

Budući da u ovom slučaju smer centrifugalnog ubrzanja čini sa smerom Zemljine teže ugao od 60°, uzimamo u obzir samo odnosni deo centrifugalnog ubrzanja, tj.

f5

Ovo čini f6(oko 0,000293 – ti) deo ubrzanja Zemljine teže. Prema tome, voz koji ide na istok, lakši je od onog što ide na zapad za oko 0,000293 svoje težine. Ako je voz težak, recimo, 400 tona, onda će njihova razlika u težini iznositi 400 x 0,000293 = 0,117 t = 117 kg.

Za veliki brod od 20.000 tona razlika bi iznosila 3 t: taj brod pri kretanju na istok brzinom od 36 km na sat (20 čvorova) teži za 3 tone manje nego pri kretanju na zapad (po 60. paraleli), i, naravno, pliće gazi. Smanjenje težine pri kretanju broda na istok mora se, između ostalog, registrovati i na skali živinog barometra; pri spomenutoj brzini visina žive u barometru mora biti za 0,000146 x 760, tj. za 0,11 mm veća na brodu koji plovi u istočnom smeru, nego na onom koji plovi na zapad. Čak je i pešak, što šeta ulicama npr. Osla[2] od zapada na istok brzinom od 5 km na sat, lakši 1 gram od onog koji hoda u suprotnom pravcu.

vozovi

 


[1] Na 45° ta brzina je oko 329 m/sec (1.184,7 km/h), a na ekvatoru je 463,87 (1.670 km/h).

[2] Grad je otprilike na 60. paraleli.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži

Facebook