На экваторе или на полюсе Земли сила тяжести,действующая на одну и ту же гирю, больше? Где больше её...

Сила тяжести, действующая на гирю, зависит от двух факторов: массы гири и ускорения свободного падения (g), которое варьируется в зависимости от географической широты из-за нескольких причин.

1. Ускорение свободного падения: Ускорение свободного падения на экваторе и на полюсах различается. На полюсе g приблизительно равно 9.83 м/с², в то время как на экваторе оно составляет около 9.78 м/с². Это связано с несколькими факторами:

   • Форма Земли: Земля не является идеальной сферой. Она немного сплюснута у полюсов и расширена на экваторе, что приводит к тому, что расстояние до центра Земли на экваторе больше, чем на полюсах.
   • Центробежная сила: На экваторе скорость вращения Земли максимальна, что создает центробежную силу, действующую в направлении, противоположном силе тяжести. Это уменьшает эффективное значение силы тяжести. На полюсах же центробежная сила отсутствует, так как радиус вращения равен нулю.

2. Вес гири: Вес (W) определяется как произведение массы (m) на ускорение свободного падения (g): W = m * g. Так как масса гири постоянна, изменение веса будет зависеть от изменения g.

Таким образом, вес одной и той же гири будет больше на полюсе, так как ускорение свободного падения там больше. В результате, хотя масса гири остается неизменной, она будет весить больше на полюсе (где g больше) по сравнению с экватором (где g меньше).

В итоге, ответ на ваш вопрос: вес гири больше на полюсе, чем на экваторе, из-за большего значения силы тяжести, действующей на гирю на полюсе.

Сила тяжести, действующая на гирю, и её вес зависят от нескольких факторов, таких как ускорение свободного падения ( g ), которое, в свою очередь, определяется массой Земли, расстоянием до её центра и влиянием центробежной силы из-за вращения Земли.

Разберём подробно:

1. Сила тяжести и вес
   Сила тяжести ( F ) определяется формулой: [ F = m \cdot g ] где ( m ) — масса гири, а ( g ) — ускорение свободного падения. Вес гири — это сила, с которой она давит на опору, и он численно равен силе тяжести.

2. Зависимость ускорения свободного падения от широты
   Ускорение свободного падения ( g ) не является постоянным по всей поверхности Земли. Оно зависит от:

   • Гравитационного притяжения Земли: Земля не идеально сферична, она сплюснута у полюсов. Радиус Земли на экваторе больше, чем на полюсах. Поскольку гравитационная сила обратно пропорциональна квадрату расстояния до центра масс, на полюсах ( g ) больше, чем на экваторе.

   • Центробежной силы: Земля вращается вокруг своей оси, создавая центробежную силу, которая направлена от оси вращения. На экваторе эта сила максимальна, поскольку линейная скорость вращения там наибольшая. Центробежная сила "ослабляет" гравитацию, уменьшая ( g ). На полюсах центробежная сила равна нулю, так как там нет линейной скорости вращения.

3. Сравнение на экваторе и полюсе

   • На полюсе: Радиус Земли меньше, гравитационная сила больше, и центробежная сила отсутствует. Это приводит к большему значению ( g ).
   • На экваторе: Радиус Земли больше, гравитационная сила меньше, и центробежная сила максимальна, уменьшая ( g ) ещё сильнее.

4. Где вес гири больше?
   Вес гири будет больше на полюсе, поскольку ускорение свободного падения ( g ) там больше. На экваторе ( g ) меньше из-за большей удалённости от центра Земли и влияния центробежной силы.

Примерные значения ( g ):

• На полюсе: ( g \approx 9.832 \, \text{м/с}^2 )
• На экваторе: ( g \approx 9.780 \, \text{м/с}^2 )

Разница невелика, но она измерима и достаточно важна, чтобы учитывать её, например, в точных физических экспериментах или геодезии.

Вывод:

Сила тяжести, а значит, и вес гири, больше на полюсе, чем на экваторе. Это связано с двумя факторами: меньшим радиусом Земли на полюсе (что увеличивает гравитационное притяжение) и отсутствием центробежной силы. На экваторе больший радиус и максимальная центробежная сила уменьшают значение ( g ), что приводит к меньшему весу гири.