地球在自转,直升机悬停12小时后,会到地球另一边吗?



地球在自转,直升机悬停12小时后,会到地球另一边吗?

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【地球在自转,直升机悬停12小时后,会到地球另一边吗?】

地球在自转,直升机悬停12小时后,会到地球另一边吗?


综述在我们的中学课堂上 , 我们接触过很多非常有趣的地理知识 , 比如关于我们所在的这个星系 , 关于我们生存的地球 , 关于地球上的生态系统等等 。
对于奇思妙想 , 脑洞大开的我们来说 , 这些课本上的知识总是会引起我们心理的很多疑问 , 比如在老师讲到关于地球自转的知识时 , 我们常常会忍不住想要提出这样一个问题 , 如果地球在绕着地轴旋转 , 那要是把一架直升机停在空中半天 , 是不是它就可以不费一滴油就去到地球另外一边呢?
地球自转在回答这个问题之前 , 我们先来回忆一下 , 关于地球自转的知识 。 地球自转是指地球绕着地轴由西向东旋转的一种现象 , 关于这种现象其实最早在古希腊的时代就已经有人提出了才想 , 不过它的证实要到16世纪之后 。
地球为什么会自转呢?这个问题其实和许多其它的天文现象一样都是没有最终答案的 , 虽然不知道它自转的原因 , 但是我们却知道自转带来的结果 。
地球自转所围绕的轴中线从空间上来看是倾斜的 , 它和所谓的黄道面形成了一个夹角 , 同时与赤道面保持垂直 , 黄道面与赤道面之间的夹角就是“黄赤交角” , 也正是这个夹角 , 才造成了现在的地球环境 。
黄赤交角的存在直接导致了极昼极夜现象 , 同时也带来了太阳直射点的季节变化 , 并随之产生了昼夜长短和春夏四季在一年当中的变迁 。
地球的自转速度可以用两个数据来衡量 , 一个叫作角速度 , 一个叫作线速度 , 前者指的是地球走过一度需要的时间 , 后者指的是地球赤道上的某一点在一秒内所经过的长度 , 这个数字大概是427米左右 。
那么回到我们刚才的问题 , 既然地球可以自我旋转 , 那么按道理一架悬空的直升机如果能够停留足够长的时间 , 那么它就可以不费吹灰之力到达地面上的另一个地方 , 因为地球会自己旋转到那个位置 , 到时候飞机只需要下降就好了 。

这样的想法看起来很有道理 , 对于节省飞行能源来说真是一件大大的好事 , 但是仔细想想 , 我们的实际生活中并没有这样的应用案例 , 为什么会这样呢?如此经济实惠的做法却没有投入使用 , 唯一的答案是 , 它是不可行的 。
惯性定律一架悬空的直升机在空中滞留12个小时之后 , 并不会如愿去到地球的另一边 , 而是仍然停在原地 , 这背后的物理学原理就是 , 惯性 。
什么是惯性?惯性定律是由牛顿提出的 , 这个定律又被称为“牛顿第一运动定律” , 内容为“任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态 , 直到外力迫使它改变运动状态为止” , 大概意思就是说 , 如果一个物体在空间中所受到的外力为0 , 那么它的运动状态只可能是两种 , 一个是静止不动 , 一个是持续地进行匀速直线运动 。
在直升机的例子里面 , 我们的设想其实是有漏洞的 , 因为我们只考虑了静止不动的情况 , 而没有考虑匀速直线运动的情况 。 如果说直升机和人一样在地面上停着 , 那么按照物理学的受力分析 , 他就是没有外力作用的状态 , 因此会跟着地球一起转动 , 也就是保持一个相对静止的状态 。
而当它升到空中之后 , 它的受力状况其实没有产生根本性的变化 , 从垂直方向上看 , 直升机上升的动力和地球上的重力作用之间是抵消的 , 从水平方向上看 , 也没有其它的外力来改变它的运动状态 , 因此它依然要跟着地球 , 持续着原来的惯性动作 , 也就是以427米每秒的速度发生移动 , 对于地面上的人来说 , 这种移动相对于他们和地球是静止的 , 因此会产生一种没有移动的错觉 。

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