「」根据地球自转,直升机悬停12小时,是不是就到地球另一头了?
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地球在自转是个小朋友都知道的话题 , 24小时自转一圈大家也都了解 , 所以一架直升机起飞后悬停24小时 , 理论上就应该回到原来位置 , 似乎没毛病?
关于地球自转
古人一直都以为太阳和月亮在绕着地球转 , 比如集托勒密大成的地心说就认为地球是宇宙中心 , 从来都是不动的 , 但2000多年来却没发现一年中太阳的轨迹变化 , 也对月亮的轨迹每天都在变化视而不见 。 哥白尼在提出日心说以后 , 地球自转也仅仅停留在理论上被接受而已 , 但地球自转怎么来证明却是个问题 。
托勒密的地心宇宙世界
一直到1851年傅科用一个单摆证明了地球是在自转的 , 他在巴黎万神殿圆屋顶的中央 , 用一根67米长的钢丝绳挂了一个28千克的铁球 , 铁球的下面是一个沙盘 , 如果地球不自转 , 那么这个单摆摆动时的行程经过的角度是不变 。 如果在转动 , 那么每次来回摆动时将会有一个小小的角度变化 。
傅科的单摆测试
单摆启动后每个周期在沙盘格上移动约3毫米 , 每小时偏转11°20'(即31小时47分回到原处) , 后来很多科学家都复制了这个实验 , 除了频率上有区别外 , 单摆的摆动时转动是一样的 , 周期与位置的关系是单摆位置纬度的正弦 。
非常直观的单摆运动
许多在傅科实验现场观看的角度对此非常惊讶 , 许久之后才喃喃的说“确实觉得自己脚底下的地球在转动!” 。
【「」根据地球自转,直升机悬停12小时,是不是就到地球另一头了?】我们能用感官来检测地球在转动吗?
比如你躺在床上 , 或者站在地上 , 甚至让感觉最灵敏的人来感知地球的转动 , 很抱歉没有人有这个感知水平 , 因为我们目力所及 , 所有的景物位置都不变 , 你可以在家里设置一个经纬仪 , 对准几公里以外的某个目标 , 如果你不去动经纬仪 , 那么一年之后十字丝还是会牢牢的对准原来位置 。
为什么我们感觉不到?
地球在转动 , 而我们却感觉到 , 这主要有两个原因 , 一是我们地球引力让我们站在地球上 , 这是无穷远处朝向地球质心的一个弯曲的引力梯度空间 , 我们在地球表面受到的重力大约是9.8N/kg , 而地球一天转一圈的“离心力”0.3%都不到 , 而且这还是赤道地区受到的“离心力” , 随着纬度增加还更小一些 , 到两极就是0 。
另一个我们感受不到的原因是所有的物体都受到9.8N/kg的重力影响 , 牢牢的被固定在地球上 , 当地球转动的时候 , 一起在转动!就像一艘无比平衡问的大船内 , 在没有参照物的情况下是没有人能分辨出大船在动的 , 当然地球还比较好 , 有星星月亮和太阳作为参考 , 但大家却反而认为这些天体在运动!
直升机升空悬停一小时 , 就能到另一个地方吗?
理论上来说 , 直升机悬停后 , 地球不停的转动 , 所以在赤道上 , 地球一小时转动可达1620千米 , 那是否表示直升机飞行了1620千米?听上去好有道理 , 那么事情果然是这样吗?
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