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综述在北京的天安门广场放飞一个气球,会不会随着地球的自转而飘到美国去呢?这个问题看似简单,却蕴含着引人思考的物理现象——地球自转。
这个自转现象会导致地球上不同地点的速度存在差异,比如说,赤道上的速度最快,而两极的速度则最慢。那么,地球的自转是否会对我们放飞的气球产生影响呢?
或者,我们可以提出一个更让人好奇的问题,直升机飞起来原地不动,能自己就跑到地球另一边去吗?
悬停的原理要解答这个问题,我们首先需要理解直升机悬停的物理原理。直升机悬停是指直升机在空中保持静止的状态,这是通过调节螺旋桨的角度和速度来实现的,使得直升机所受的向上升力和向下重力相互平衡。
在直升机悬停时,其位置是相对于地面固定的,也就是说,与地面的距离保持不变。那么,在直升机悬停时,它与地球的速度是否相同呢?答案是肯定的。
这是因为在直升机悬停时,它仍然具有与地球相同的水平方向的惯性。惯性我们上学的时候都学过,就是说没有外力介入的话,物体总是倾向于保持运动状态不变。
地球自转会导致地球上的一切物体都随之一起转动,并且具有与地球相同的水平方向的惯性。直升机在起飞之前也是地球上的一个物体,因此,它也具有惯性。
同时还会继续受到万有引力,以及被地球带动的空气等许多复杂因素的作用。因此即使在起飞后,直升机仍基本与地球的水平方向速度保持一致。
可以想象一下,当你在行驶的汽车中放置一个球,它是否会随着汽车的运动而滚动?答案是否定的。
因为球和汽车具有相同的水平方向的惯性,所以它们相对于汽车是静止的。直升机悬停时的情况类似于这个例子,只不过直升机与地球的速度要大得多。
悬停半天会怎样根据前文的解释,我们已经知道了直升机悬停时,其与地球的速度是相同的,因此相对于地面是静止的。
那么,如果我们让直升机悬停12个小时,它是否会到达地球的另一边呢?答案是否定的。这是因为要让直升机到达地球的另一边,它需要在水平方向上加速到与地球自转速度相等但方向相反的速度,而这在实际中是几乎不可能做到的。
我们可以通过一些数据来说明这一点。
地球的赤道半径约为40000公里,自转周期为24小时,因此地球赤道上的自转速度约为每小时1670公里。
而直升机的最大飞行速度一般不超过每小时300公里,因此要抵消地球自转速度,直升机需要加速到每小时1670公里,相当于其最大飞行速度的5.6倍。
显然,这是不可能的,因为直升机的动力结构不允许其达到这样的速度。即使我们假设存在一种超级直升机能够达到这样的速度,它也需要花费大量时间进行加速和减速,而不可能立即改变速度。
因此,直升机悬停12个小时后,仍然会停留在原地,不会到达地球的另一边。
能不能保持不动呢?在上述讨论中,我们一直假设直升机的位置是相对于地面保持不变的。然而,如果我们换个角度来看这个问题,就会发现一个更加有趣的现象:
如果我们将直升机的位置视为相对于绝对空间坐标系的,即不随着地球或其他天体的运动而改变,而是保持固定不动的,那么直升机悬停12个小时后,它与地球的位置关系又将如何呢?
绝对空间坐标系是一个假设的坐标系,它不随着地球或其他天体的运动而改变,始终保持固定。
这个概念是牛顿提出的稳惯体系的一部分,他认为“绝对空间在其本质上与外界任何事物无关,永远是相同且不动的”。
在这个坐标系下,我们可以观察到地球和其他天体的真实运动状态,而不是相对于它们自身的运动状态。比如,在绝对空间坐标系下,我们可以看到地球在不断地自转和公转,而不是静止不动的。
假设我们拥有一种超级科技,能够让一个物体在绝对空间坐标系中保持静止不动,不受任何外力的影响,也不随着地球或其他天体的运动而移动。
我们将这个物体放置在地球的某个地点,然后让它在绝对空间坐标系中悬停不动。那么,在一段时间后,我们是不是就看不到它了呢?
由于地球在绝对空间坐标系中不断自转和公转,因此这个物体相对我们的位置的确会不断发生变化。从宇宙尺度看来,地球并不是在一个固定的平面上画圆,而是和整个星系一起成螺旋状向着某个方向前进,因此如果宇宙是一个固定的空间,我们在宇宙中的位置实际上是不停地在变化的。
所以如果真的有这样一个物体,在半天时间后应该不止是在我们的地图上换了位置,甚至可能已经脱离我们星球的范围了。
结语在现实中,无论是直升机还是任何悬浮在空中的东西,都会相对于地面基本保持不动。我们通过这个问题更深入地理解了地球的运动规律和物理学原理。这一过程不仅拓展了我们对宇宙的认识,也启发了我们对科学世界的探索精神。
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如果直升机能到另一面,那么在火车头上跳起来。一下子就到火车尾了。
如果我在高铁上跳起来...
重点是起飞的时候就已经和地球自转一样的初速度
难道不是只有脱离地球引力才能真正的待在原地?
在高铁里起跳会被高铁撞死吗[红脸笑]
和你在车里跳一下是一个道理!一只苍蝇悬空在车里
如果一架超快的飞机在大阳出的时候一直往西飞,能不能一直处于这个太阴快升起的状态
又花不了多少钱,租一架直升机试几个小时不就知道了
地球又不是真空,否则御剑飞行的道友何须动用真元抵御罡风
如果地球突然停转,人会不会超音速飞出去?
你跳起来会不会瞬间移动几十米?
地球转动的时候,磁场,大气层,风都跟着移动。所以,直升机空中悬停,还是跟着地球移动的,
不会,因为飞机得不到那个高度
我做实验了,你们没见过蜂鸟,见过悬停的老楞没,就是老烙子,见过蜻蜓没,见过行驶车辆里的苍蝇没。
那 那个什么摆,为什么能不跟着地球转,在地上画出个圆来?
想多了,空气阻力会推着你走