Secara detail

Dua kereta yang melintas

Dua kereta yang melintas

Dua kereta yang benar-benar identik yang beratnya tepat 3.500 ton setiap perjalanan pada 72Km / jam di jalur yang membentang di sepanjang tanah paralel ke-60. Salah satu kereta pergi ke barat dan yang lainnya ke timur.

Pada satu titik mereka menyeberang, Manakah dari dua yang lebih berat?

Solusi

Yang terberat dari keduanya, yaitu, yang memberi tekanan paling besar di trek, adalah kereta yang bergerak berlawanan dengan arah rotasi Bumi, yaitu, kereta yang bergerak ke barat karena bergerak perlahan di sekitar poros Bumi, karena efek sentrifugal, ia kehilangan berat lebih sedikit daripada kereta yang menuju ke timur.

Secara paralel 60, bumi bergerak di sekitar porosnya dengan kecepatan 230 meter per detik. Jika kita tahu bahwa kecepatan kereta adalah 72 km / jam (= 20 m / s) kita memiliki bahwa kereta yang bepergian ke Timur memiliki kecepatan total 230 + 20 m / s = 250 m / s dan yang bergerak ke arah barat, ia melakukannya dengan kecepatan 210 m / s.

Dengan mempertimbangkan bahwa jari-jari keliling Bumi secara paralel 60 adalah 3.200 km = 320.000.000 cm
Percepatan sentrifugal untuk kereta pertama adalah:

Dan untuk kereta kedua adalah:

Perbedaan nilai percepatan sentrifugal antara kedua kereta adalah:

Karena arah akselerasi sentrifugal adalah pada sudut 60 ° sehubungan dengan arah gravitasi, kami hanya akan mempertimbangkan fragmen yang sesuai dari akselerasi sentrifugal tersebut :.

Ini memberikan rasio percepatan gravitasi 0,3 / 980 atau sekitar 0,0003.

Oleh karena itu kereta yang menuju ke timur lebih ringan dari pada yang ke barat untuk sebuah fragmen dari 0,0003 beratnya dan perbedaan berat antara satu dan yang lain akan menjadi 3.500.000 kg * 0.0003 = 1.050 kg, hanya lebih dari satu ton.


Video: DUA KERETA BERIRINGAN MELINTASI PERLINTASAN KERETA API JALAN GEMBONG SIDE 2 UTARA SURABAYA (Desember 2021).