Feladat: 3142. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Horváth Ákos 
Füzet: 2000/január, 56. oldal  PDF file
Témakör(ök): Tehetetlenségi nyomaték, A Föld forgása, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1998/március: 3142. fizika feladat

Hogyan változtatják meg a Föld forgásának szögsebességét az Egyenlítői-Guineában kibányászott szenet felhasználó erőművek?

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A Föld perdületének nagysága Θω, iránya
a szögsebesség vektor irányával egyezik meg (Θ a Föld
forgástengelyre vonatkoztatott tehetetlenségi nyomatéka). A szén
bányászatánál, szállításánál, felhasználásánál
fellépő belső erők a perdületet nem változtatják meg.
A Föld sugara sokkal nagyobb, mint a bányák mélysége, a
felszínre hozott szén tehát egy igen kicsiny mértékben növeli
tehetetlenségi nyomatékot. A kibányászott szenet azonban
elégetik, így az szén-dioxid formájában a légkörbe kerül. Ott
közel egyenletesen eloszlik az egész légkörben, tehát jelentősen
közelebb kerül a Föld forgástengelyéhez, mint amikor még az
Egyenlítő közelében volt. Ez összességében csökkenti a rendszer
tehetetlenségi nyomatékát, tehát növeli a Föld forgási
szögsebességét.

 Horváth Ákos (Szekszárd, Garay J. Gimn., 9. o.t.)

 


Megjegyzés. Az elégetett szén helyzetének megváltozásából
adódó szögsebességváltozás a Föld nagy tömege miatt
mérhetetlenül kicsiny. A Földön sokkal nagyobb
tömegátrendeződések is végbemennek (pl. a sarki jéghegyek
olvadása következtében). Ezek hatása a földi nap hosszának
változására ugyancsak nagyon kicsiny, de atomórákkal
kísérletileg is kimutatható.