地球の自転により、赤道上にいる質量60kgの人が受ける遠心力の大きさを計算する問題です。

応用数学物理力学遠心力円運動数値計算
2025/6/3

1. 問題の内容

地球の自転により、赤道上にいる質量60kgの人が受ける遠心力の大きさを計算する問題です。

2. 解き方の手順

遠心力 FF は、以下の式で表されます。
F=ma=mω2rF = m a = m \omega^2 r
ここで、mm は質量、aa は遠心加速度、ω\omega は角速度、rr は回転半径です。
問題文より、m=60 kgm = 60 \text{ kg} です。
地球の半径 rr6.371×106 m6.371 \times 10^6 \text{ m} とします。
地球の自転周期 TT は24時間なので、角速度 ω\omega
ω=2πT=2π24×60×607.27×105 rad/s\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{24 \times 60 \times 60} \approx 7.27 \times 10^{-5} \text{ rad/s}
したがって、遠心力 FF
F=60×(7.27×105)2×6.371×106F = 60 \times (7.27 \times 10^{-5})^2 \times 6.371 \times 10^6
F60×5.28529×109×6.371×106F \approx 60 \times 5.28529 \times 10^{-9} \times 6.371 \times 10^6
F2.02 NF \approx 2.02 \text{ N}

3. 最終的な答え

赤道上にいる質量60kgの人が受ける遠心力の大きさは約 2.02 N です。

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