પૃથ્વીના ભ્રમણને લીધે અક્ષાંશ સાથે અસરકારક ગુરુત્વપવેગ $g'$ માં થતાં ફેરફાર (Variation in Effective Gravitational Acceleration $g'$ with Latitude Due to Earth's Rotation) નું સૂત્ર મેળવો.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પૃથ્વી પરના કોઈ એક સ્થળનો અક્ષાંશ $\lambda=\angle POE$ છે. $P$ સ્થાને રહેલ $m$ દળના કણ પર નીચે મુજબના બળો લાગે છે.
$(1)$ પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ $=m g$ એ $PO$ ની દિશામાં છે.
$(2)$ પૃથ્વીની ચાકગતિના કારણે તે પ્રવેગ ધરાવે છે. એટલે $m$ દળવાળો કણ પ્રવેગી નિર્દેશફ્રેમમાં છે.
પ્રવેગી નિર્દેશફ્રેમમાં (અજડત્વીય) રહેલ કણ પર આભાસી બળ લાગે છે અને આ કણનો કેન્દ્રગામી પ્રવેગ $\left(\frac{v^{2}}{r}\right)$ છે જે $\overrightarrow{P M}$
દિશામાં લાગે છે. તેથી કણનો આભાસી કેન્દ્રત્યાગી પ્રવેગ $\left(\frac{v^{2}}{r}\right)$ હોય છે જે $\overrightarrow{ PQ }$ દિશામાં લાગે છે. આથી આ કણ પર લાગતું
આભાસી કેન્દ્રત્યાગી બળ $=\frac{m v^{2}}{r}$
$=m r \omega^{2} \quad[\because v=r \omega]$
જો પૃથ્વીની વિષુવવૃત પર રહેલા બધા જ પદાર્થ વજનવિહિનતાનો અનુભવ કરતાં હોય, તો એક દિવસનો સમયગાળો એ લગભગ ........... $hr$ હશે ?
$60°$ અક્ષાંશ પર રહેલા પદાર્થને વજનરહિત કરવા માટે પૃથ્વીની કોણીય ઝડપ કેટલી રાખવી જોઇએ? (પૃથ્વીની ત્રિજયા= $6400 \,km.$ )
પૃથ્વીની સપાટી થી $h$ ઊંચાઈએ પદાર્થ ને લઈ જતાં તેના વજનમાં $1\% $ નો ઘટાડો થાય તો તેને સપાટી થી તેટલી જ ઊંડાઇ $h$ એ લઈ જતાં તેના વજનમાં કેટલો ફેરફાર થાય?
વિષુવવૃત થી ધ્રુવ પર જતા $g$ નું મૂલ્ય