根據地球自轉,直升機懸停12小時,是不是就到地球另一頭了?

2020-12-17 星辰大海路上的種花家

地球在自轉是個小朋友都知道的話題,24小時自轉一圈大家也都了解,所以一架直升機起飛後懸停24小時,理論上就應該回到原來位置,似乎沒毛病?

關於地球自轉

古人一直都以為太陽和月亮在繞著地球轉,比如集託勒密大成的地心說就認為地球是宇宙中心,從來都是不動的,但2000多年來卻沒發現一年中太陽的軌跡變化,也對月亮的軌跡每天都在變化視而不見。哥白尼在提出日心說以後,地球自轉也僅僅停留在理論上被接受而已,但地球自轉怎麼來證明卻是個問題。

託勒密的地心宇宙世界

一直到1851年傅科用一個單擺證明了地球是在自轉的,他在巴黎萬神殿圓屋頂的中央,用一根67米長的鋼絲繩掛了一個28千克的鐵球,鐵球的下面是一個沙盤,如果地球不自轉,那麼這個單擺擺動時的行程經過的角度是不變。如果在轉動,那麼每次來回擺動時將會有一個小小的角度變化。

傅科的單擺測試

單擺啟動後每個周期在沙盤格上移動約3毫米,每小時偏轉11°20'(即31小時47分回到原處),後來很多科學家都複製了這個實驗,除了頻率上有區別外,單擺的擺動時轉動是一樣的,周期與位置的關係是單擺位置緯度的正弦。

非常直觀的單擺運動

許多在傅科實驗現場觀看的角度對此非常驚訝,許久之後才喃喃地說「確實覺得自己腳底下的地球在轉動!」。

我們能用感官來檢測地球在轉動嗎?

比如你躺在床上,或者站在地上,甚至讓感覺最靈敏的人來感知地球的轉動,很抱歉沒有人有這個感知水平,因為我們目力所及,所有的景物位置都不變,你可以在家裡設置一個經緯儀,對準幾公裡以外的某個目標,如果你不去動經緯儀,那麼一年之後十字絲還是會牢牢地對準原來位置。

為什麼我們感覺不到?

地球在轉動,而我們卻感覺到,這主要有兩個原因,一是我們地球引力讓我們站在地球上,這是無窮遠處朝向地球質心的一個彎曲的引力梯度空間,我們在地球表面受到的重力大約是9.8N/kg,而地球一天轉一圈的「離心力」0.3%都不到,而且這還是赤道地區受到的「離心力」,隨著緯度增加還更小一些,到兩極就是0。

另一個我們感受不到的原因是所有的物體都受到9.8N/kg的重力影響,牢牢的被固定在地球上,當地球轉動的時候,一起在轉動!就像一艘無比平衡問的大船內,在沒有參照物的情況下是沒有人能分辨出大船在動的,當然地球還比較好,有星星月亮和太陽作為參考,但大家卻反而認為這些天體在運動!

直升機升空懸停一小時,就能到另一個地方嗎?

理論上來說,直升機懸停後,地球不停地轉動,所以在赤道上,地球一小時轉動可達1620千米,那是否表示直升機飛行了1620千米?聽上去好有道理,那麼事情果然是這樣嗎?

其實完全錯了,首先我們要注意一點,當直升機從地面上垂直起飛並懸停時,它所擁有的速度在各位看來是0,但它和此處地球自轉的線速度是一樣,也就是大約460米/秒(赤道地區),假如它要真正保持懸停的話,那麼它需要一個與地球自轉方向相反並且速度要達到460米/秒的速度。很抱歉直升機根本就到不了,因為絕大部分直升機的最高速度不超過80米/秒(約300千米/小時)。

S97高速直升機

如果不容易理解的話,就像你在高鐵上,以每小時300千米的速度在高速前進,當你垂直跳起來1S重新落下時,中學知識即可告訴你,你會在原地不動,要不然這一秒鐘時間列車可以前進80米以上,不是你撞在車內的牆壁上,就是落到列車外。但這個事情不會發生,因為在沒有施加外力的情況下,你會繼續保持之前的運動狀態。

所以直升機懸停24小時,它仍然在同一個地方,但並不是說直升機已經繞了地球一圈,而是它哪都沒去。所以當你懸停12小時的時,它也不會到達地球的另一邊。

相關焦點

  • 根據地球自轉原理,直升機空中懸停12小時,會到地球另一邊嗎?
    根據地球自轉原理,直升機空中懸停12小時,會到地球另一邊嗎?你知道嗎?9.8N/kg的重力影響,並被牢牢的「固定」在地球上,當地球轉動時,這些物體也在一同轉動,如同一艘無比平衡的船隻,在沒有參照物的情況下,沒有人可以分辨出船隻在行駛,因此用星星、月亮和太陽作為參考時,人們會認為是這些天體在進行運動,如今,地球在自轉這一話題已然家喻戶曉,地球24小時自轉一圈想必各位也十分了解,那麼,倘若直升機在萬米高空中懸停12小時,根據地球自轉的原理,12小時後直升機會不會停在地球的另一端
  • 根據地球自轉原理,直升機在空中懸停12小時後會到地球另一端嗎?
    地球在自轉是個小朋友都知道的話題,24小時自轉一圈大家也都了解,所以如果飛機在萬米高空停12小時,根據地球自轉原理,12小時後會不會停在地球另一端?這是一個非常迷惑人的問題,理論上就應該回到原來位置,似乎沒毛病?
  • 地球自轉時,直升機在空中懸停12小時後,會移動地球的另一邊嗎?
    地轉偏向力就是地球的自轉引起的,簡而言之就是地球運動所產生的分力,並且因為這些地轉偏向力的存在,就會使得有些地方出現季風,在某種程度上依然推動了航海事業的發展,同時這個地轉偏向力也會影響到熱帶低氣壓的移動,當然這些影響並不能起到決定性作用,更多還是靠著幾何的作用,很多人曾經有過諸多的疑惑,那就是當一架直升飛機在空中懸停12個消失以後,
  • 地球一直在自轉,直升機在空中懸停,是否會去到地球的另一邊?
    如果直升飛機在空中懸停,通過地球的自轉,能否改變運行方向?地球從未停止公轉和自轉,因為地球的公轉和自轉運動,才能讓人類生活如此有規律四季分明,地球的自轉時間為24個小時,在古代有這樣一句話叫做坐地日行八萬裡,我們在一個地方原地不動,地球的運動能讓我們在不斷行走。
  • 地球自轉一周24小時,飛機懸停空中12小時,會不會到地球另一邊?
    毫無疑問,地球是在高速自轉的,只是我們身在其中,沒有察覺到這種運動而已,但是有一些實驗和現象可以證明地球的自轉。現在,我們知道在赤道附近,地球以1670公裡/小時的速度至西向東旋轉,自轉一周差不多是24小時。那麼問題來了,如果一架飛機起飛,並「懸停」在空中,12小時之後,它為什麼不會到地球的另外一邊呢。其實答案很簡單:沒有「懸停」可言。
  • 如果直升機在空中懸停24小時,會不會環繞地球一周?
    這種問題或許是「想當然」「自以為是」最好的代表,問題中有兩個字非常重要,這兩個字就是:懸停! 說白了,你想怎麼懸停?懸著不動?也就是靜止?但相對什麼參照物靜止呢?
  • 假如直升機懸停不動,一天後能到達地球另一邊嗎?一起漲知識
    我們都知道地球始終在保持自轉,沒有哪一面永遠朝著太陽,所以才有了白天黑夜之分。有些網友會很好奇,既然地球是轉動的,那麼我保持靜止不動是不是就可以從A點「移動」到B點了呢?其實這個問題並非是某個文科網友的突發奇想,而是曾有人問為什麼直升機保持懸停狀態,它與地面的垂直距離卻不會變?
  • 地球在自轉,離地面100米不動,1小時後降落為何還是在原地?
    ,自轉對於每一顆行星都非常重要,尤其是擁有生命的地球,如果地球沒有自轉,那麼地球不會有四季變化、溫度也不會均勻,我們將看不到日出日落……地球自轉沒有自轉的地球將會死寂沉沉,沒有任何生命,所以說地球的自轉是極其重要的,由於八大行星大小不一樣,所以每個行星的自轉速度也不一樣,木星自轉一周需要9.8小時,土星自轉一周需要10.3
  • 理想實驗驗證:直升飛機的位置是否會隨地球自轉變化?
    古語有言,「坐地日行八萬裡」,意思是說人們坐在地球上,每天在不知不覺中就已經行走了八萬裡路。我們都明白這其中的道理就在於地球的自轉,而且科學家已經準確的算出了地球自轉的速度為465.2m/s。既然地球每天都在自轉,那麼很多人就會問了,「如果一架直升機懸停在空中會不會由於地球自轉而移動呢?」
  • 地球以每秒465米自轉,懸停空中的飛機為何不被甩在身後?
    第一:地球以每秒465米的速度自傳,這只是地球赤道的自轉速度,不同的緯度地球自轉速度是不一樣的,南北兩極的自傳速度為零。第二,何為「懸停」?一般我們認為懸停就是就停止不動, 因為靜止是相對的,必須有參照物才有意義。那麼飛機懸停時的參照物是什麼呢?
  • 地球以465米每秒速度自轉,懸停半空的飛機,為啥不被甩在身後?
    我們的地球時刻處於不斷運動的過程中,地球自轉一圈的時間為24個小時,如此大的星球僅僅這點時間就能完成自轉一周可想而知地球的自轉速度是有多快。線速度與緯度、年份的關係在地球形成的初期,自轉速度是要比現在快很多,地球自轉一周的時間大約在6~8小時之間,後來地球進入到寒武紀時代自轉速度有了大幅的下降自轉周期大約在21小時,再到現在的
  • 地球在自轉,如果人離地100米不動,12小時後會到達地球的另一邊嗎?
    地球自轉一次要24小時,如果我們離開地面100米不動,12小時後會不會到地球的另一邊呢?這個問題有點像自己揪著自己的頭髮能不能離開地面差不多,地球在轉,我們也在轉。我們在地球這個慣性系裡的事物,如果不做出非慣性系相對動作,就只能呆在原地。
  • 面試官:地球自轉半圈12小時,自轉1圈幾小時?回答24小時被淘汰
    面試官:地球自轉半圈12小時,自轉1圈幾小時?回答24小時被淘汰隨著社會的不算發展,每個人的學歷和知識水平也在不斷的提高。所以企業在尋找人才的標準,也在變得越來越嚴格,更注重於尋找綜合實力過硬的人才。面試官:「地球自轉半圈12小時,自轉1圈幾小時?」幾位面試者都有些面面相覷,有些拿不定主意是否要馬上回答這麼「簡單」的問題。但是沒過多久,就有一位男性面試者開口回答道:「自轉半圈是12個小時,那麼自轉1圈當然是24小時了。」
  • 假如飛機懸停在空中不動,會跟著地球一起轉嗎?
    後半句的意思就是,人站在地球上,卻能看見宇宙中數以千計的星體和浩瀚的銀河,而前半句是什麼意思呢?稍微有點常識的網友們都知道,地球是一個行星,它總是圍繞著太陽公轉,轉一圈就是365天,也就是一年。而在公轉的同時地球也在不斷自轉,24小時轉一圈,也就是一天。
  • 一直說潮汐力在減緩地球自轉,為什麼現在地球自轉卻加速了?
    在宇宙中,天體的運動是非常具有規律性的,就拿地球來說,它每天都會沿著自轉軸轉一圈,周期大約是24小時,每一個回歸年,也就是今年的春分點到下一年的春分點,周期大約是365天。 如此往復周而復始,在我們的有生之年,這樣的規律是不會發生大的變化的。
  • 地球自轉停止對地球的影響有哪些?
    根據美國宇航局(NASA)的說法,突然停止地球的自轉運動將使所有未牢固固定在基巖上的東西移位。這樣做的原因是,儘管地球自轉停止了,但大氣將繼續以其原始速度運動,即每小時1770公裡移動。因此,所有不牢固地附著在基巖上的東西都將被清除。巨大的巖石、表土,建築物,車輛,甚至您鍾愛的電視,都將被拔起並被大氣層吹走。
  • 地球自轉了45億年的時間,那麼地球自轉的動能來自於哪裡?
    地球自轉的動能,來自於地球形成前太陽系原始星雲的引力勢能。我們地球有45.5億年的歷史,目前每23小時56分4秒自轉一圈,在赤道處的自轉線速度高達460米每秒;根據轉動動能公式進行估算,地球自轉的動能高達2*10^29焦耳,相當於2500萬億顆廣島原子彈釋放的能量。如此高的能量,那麼地球的自轉動能來自於哪裡呢?
  • 1天不足24小時!科學家發現地球自轉加速,人類會被甩出地球嗎?
    這意味著我們的時間也在發生明顯的轉變,所以這種現象讓科學家們很驚訝,而自轉的變化已經被原子鐘以毫秒為單位,準確地記錄到了。如今的地球自轉速度已經超過了過去50年的自轉速度。其中自1970年代新技術採用以來,一晝夜的長度比24小時略微長一點。同時在2020年年中的時候,地球變化更加快,那就是自轉加速更加快了。地球自轉速度加快了多少?
  • 月球離地球越來越遠,地球自轉周期或延長到30天,為何會這樣?
    筆者:三體-小遙太陽東升西落,地球每天上演著不同的故事,大海也有潮漲潮落的過程,億萬年來滄海桑田,一切都值得我們觀察和研究。從太空上看,地球是一個巨大的海洋星球,我們對相關方面的研究從未停止。科學家們認為,地球上的水之所以不會傾瀉而出,除了地心引力的作用之外,還有月球的潮汐作用力。同時,在先進的科學理論支持下,人們對月球潮汐力的認識也越來越全面,它更像海洋發動機一樣,雖然距離遙遠,但是仍然能夠影響海水不斷的運動。
  • 地球自轉並不是準確的24小時,為什麼沒有出現晝夜顛倒的情況?
    24小時就是以太陽日為標準制定的,所以每天中午的當地時間12點,太陽都會達到最大高度;但是地球自轉並不穩定,所以需要偶爾加入閏秒,來補償「太陽日」和24小時之間的誤差,以此保證無論過多久,晝夜都不會顛倒。