若直升机在空中悬停12小时,会不会到地球的另一边(科普揭秘)
我要新鲜事2023-05-17 05:48:520阅
太阳每天从东方升起,从西方落下,而夜空中的星星的自转是由地球的自转引起的。由于地球一直在自转,如果一架直升机从某个地方垂直起飞,悬停在空中,12小时后,它会到达地球的另一边吗。

根据测量地球绕其自转轴旋转360°所需的时间接近24小时,地球自转的角速度并不快,每小时只转15°,一天只能转一圈。但是地球表面非常大,这使得地球的自转速度非常快。
纬度越低,地球自转速度越快,在南北纬30°处,地球自转的线速度约为402 m/s,即1446 km/h。在赤道地球的自转速度是最快的,可以达到每秒465米,即1674km/h,也就是每天4万公里。

即使地球在旋转,当直升机在空中盘旋时,它下方的地面也不会很快转身。否则我们本来可以用这种方式环游世界,但事实并非如此,这背后的原因很简单——惯性。
除非直升机有一个与地球自转方向相反的速度来抵消惯性,所以对于直升机来说,它下面的表面会继续旋转。12小时后直升机将到达地球的另一边,但对于地面上的观察者来说,地面是静止的,直升机正以极快的速度向前飞行,这实际上变成了选择固定参考系的问题。
地球的自转没有停止,地球上的物体一直都有惯性,试想如果没有惯性,在纬度30°原地起飞,在空中1秒后坠落,地面转402米,落点和起飞点会变得很遥远。

对于时速300公里的高铁,我们原地起飞1秒,如果没有惯性,下落点距离起飞点83米。显然这些现象在现实中是不会出现的,在垂直跳跃之后,它们最终只会落到原地。
简而言之,当地球自转时,直升飞机会随身携带。 当直升机悬停时,它对地球自转的惯性仍然存在,因此它相对于表面保持静止。 12小时后,直升机将无法到达地球的另一端。
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