趣谈科学|12小时后能转到地球对面吗？，悬浮在高空100米不动
这个问题最好的例子就是地球同步卫星 ， 它的公转周期、自转周期都与地球同步 ， 一直悬浮在地球上方 ， 除了引力 ， 不受其他任何力的作用 ， 转一圈也是24小时 ， 始终与地球同步 ， 因此也叫24小时同步卫星 。
文章图片
它主要用在通讯、气象、探测地球资源 。 如果悬浮在地球上空就会跑到对面去 ， 就会发生一些有趣的事情 。 比如卫星电话 ， 打一半通信卫星跑了 ， 没信号了 。 气象卫星主要是盯着自家空中的大气 ， 阿川他家的天气预报不需要我们来报（“没有人比我更懂天气预报”） 。 如果你跑别人地盘上勘探资源 ， 就有点不太讲究了 。
文章图片
闲话少叙 ， 那为什么悬浮半空中12小时后 ， 我们不会跑到对面呢？回答问题前审题非常重要 ， 实际上这个问题想表达的 ， 并非提问者想要表达的意思 ， 下面先按题目的意思回答一下 ， 再说说提真正的意义 。
为什么不会到另外一边去？
何为悬浮于半空之中？首先背景是大气 ， 其次悬浮即与大气层相对静止 。 在大气中 ， 除了热空气上升、冷空气下沉引起的空气流动 ， 平常日子里 ， 你感受不到风 。 如果大气相对于地球不是静止的 ， 你会感受到风速以每秒463米（赤道地球自转线速度463m/s）吹起你飘逸的长发 ， 然后在12小时后刮到地球对面去 。 超强台风风速51m/s以上 ， 可以对比一下 ， 而地球并没有天天台风 ， 所以大气与地球是相对静止的 。
文章图片
如果大气没有相对地球移动 ， 那悬浮在大气上的人也不会 ， 因为人与大气相对静止 ， 因此人与地球相对静止 。 一辆匀速行驶的车 ， 车上有杯水 ， 水里有条鱼 ， 鱼在睡觉一动不动 。 不考虑启动的情况 ， 因为地球46亿年前就启动了 。 行驶过程中水不会泛起半点波澜 ， 鱼儿如果不往外望去 ， 它感受不到杯子与水在运动 ， 就像我们在地球上却感受不到它在自转 ， 这就是悬浮在大气的情况 。
为什么大气与半空中的人会跟着转呢？
1687年 ， 牛顿发表了万有引力定律 ， 当时人们认为引力完美的描述一切天体的运动 。 万有引力定义两个物质会相互吸引 ， 与质量成正比 ， 与距离（半径）平方成反比 。 方向是两个相互吸引物体的质心连线方向 。 地球上可以忽略为地心 ， 如果你手里拿一个规整的圆球 ， 那么引力的方向就是圆球与地心的连线 ， 也就是圆球受到的引力是由圆心指向地面 。
文章图片
一个物体在不受任何力的作用下 ， 只会静止或直线匀速运动 ， 这是物体所具有的惯性 。 当地球上的物体跟着地球做匀速圆周运动的时候 ， 惯性会使它老想跑直线 ， 也就是沿着地球的切线方向直线运动 ， 引力不想让它跑就会把它往回拽 ， 它就像一个无形的绳子一样 。
文章图片
如果引力突然消失 ， 就像下面绳子突然间断了一样 ， 物体会突然沿切线方向飞出 。
文章图片
因为引力的方向为始终与半空中的人的速度方向呈90度 ， 因此它不会使人减速或者加速 ， 只是起到改变速度方向的作用 。 仔细看下面 ， 引力是黄色指向不断地心的方向 ， 而粉色箭头为物体运动方向 ， 它也是不断变化的 ， 不断指向切线方向 。 （下面地球应该是转得 ， 没找到合适的图）
推荐阅读
- 科学家|退化还是进化？被人抛弃的身体器官再次出现，科学家正全力研究
- 山海经|昆仑山上有神仙在“渡劫”？科学家不相信，不过有人拍到了照片
- 喜马拉雅山|没有“山根”的喜马拉雅山到底隐藏着什么？科学家发现地底巨洞
- 章鱼|北京北新桥下的“神秘之井”，真的锁着一条龙？科学家找到答案！
- 科学家|“神婆”巴巴万加：生前曾预言911和2020新冠，迄今科学无法解释
- 小行星|末日警告：2036年小行星撞击地球会成真吗？科学家揭秘真相！
- 科学家|世界上最“可悲”的蛇，不仅弱小还被当作装饰，却拥有奇特功效
- 科学家|科学家发现“超级地球”，其中有四季更替，比地球还更宜居！
- 中科院之声|科学家用严格耦合波分析法获取PT对称的声栅衍射特性
- 科学家|癌症有救了？科学家发现一种植物，能在一天之内杀死癌细胞