收藏文章 楼主
空中悬停的直升飞机会跟随地球自转吗?
网友【发现了】于【太平洋时间 2020-07-29 19:21:00】分享在【时代发展的印记】版块    2407    1    8

网友分享在meiguo.com上的图片

地球在自转,它绕自转轴旋转一圈的时间为24小时。由于地表是固态的,地球的整体自转角速度保持一致,所以越靠近赤道的地方,自转线速度越快。赤道上的转动速度可达465米/秒,每天转动大约4万公里,这就是所谓的“坐地日行八万里”。

虽然我们无法直接感受到地球的自转,但通过一些现象,我们可以知道地球在转动。太阳的东升西落正是由于地球的自西向东自转引起的,我们把地表视作静止参照系,太阳就会看起来在天空中运动。同样地,夜空中星辰的升起和落下也是地球自转所致。

网友分享在meiguo.com上的图片

地球自转还会造成地转偏向力,这是科里奥利力沿着地表产生的分力。由于地转偏向力的存在,大气流动会受到偏转,使得一些地方会出现季风,这让古代人类的航海成为了可能。另外,热带气旋的移动也受到这个力的影响。不过,漩涡受到地转偏向力的影响可以忽略不计,排水口的初始扰动和几何结构才是真正起因。

既然地球在快速自转,那么,如果让一架直升机在空中悬停12小时,它会到地球的另一边吗?

网友分享在meiguo.com上的图片

事实上,直升机悬停在空中,下方的地表并不会转动过去。原因很简单,直升机也会被地球带着一起旋转,这是由惯性效应所引起的。

地球一直在自转,使得地球上的物体,就连空气,都会被带着高速运动。但地球非常大,而且在太空中运行十分稳定,所以很难觉察到我们一直在高速运动。我们通常会把地表视作静止参照系,导致物体看起来都是静止的。

在地表上的直升机本身随着地球转动,当它悬停在空中时,只产生了竖直方向上的力来抵抗重力,并没有消除掉水平方向上的惯性。牛顿第一运动定律表明,在没有水平力作用下,直升机就会保持最初的运动状态,跟着地球一同自转。12小时之后,直升机还是相对于地表不动。

网友分享在meiguo.com上的图片

想要抵消掉惯性,就需要让直升机在水平方向加速到地球自转的速度,并且方向与自转方向相反。如果是在赤道上,直升机的水平速度要达到465米/秒才行。在这种情况下,12小时后,直升机会飞到地球的另一边。

不过,现实中直升飞机的飞行速度并没有那么快,达不到超音速的水平。一般而言,直升机的速度都没有超过100米/秒,要在赤道上抵消惯性是不可能的,只有到自转线速度较慢的高纬度地区才行。

网友分享在meiguo.com上的图片

通过计算可知,在纬度为77.5°的地方,地球的自转线速度为100米/秒。也就是说,只有在高于77.5°的高纬度地区,直升机才有可能真正“悬停”在空中,让地球在其下方快速转动过去。

另外,我们也可以通过一个小实验证明,悬停12小时的直升机不会飞到地球另一侧。如果我们在赤道上,竖直向上跳起来,并在空中停留0.5秒的时间。如果下方的地表会转动过去,当我们落回地面的时候,距离起跳点将会达到232.5米,显然这是不可能的。

网友分享在meiguo.com上的图片

最后,再来考虑一下这种情况。假设在一列密闭的火车车厢内有一架无人机,在火车相对于地面静止时,无人机悬停在车厢内。当火车开动时,悬停在空中的无人机会被甩到车厢的尾部吗?

出处:头条号 @火星一号

meiguo.com 发布人签名/座右铭这家伙浪费了“黄金广告位”,啥也没签!
大家都在看
楼主新近贴
回复/评论列表
默认   热门   正序   倒序
meiguo.com 创始人

emotion

8   2020-07-29 19:21:00  回复

回复/评论:空中悬停的直升飞机会跟随地球自转吗?

暂无用户组 升级
退出
等级:0级
美果:
美过
精华推荐
  1. 奥巴马如何成就了特朗普的?权威分析来了!
  2. 出国留学为了啥?中国孩子是否还应该出国留学?
  3. 为何🇨🇳休斯顿总领馆遭遇“🇺🇸政府关门令”?当年首个总领馆为何选址休斯顿?
  4. 胡锡进点赞“中国关闭美国驻成都领馆”
  5. 中美关系“旧秩序”崩塌原由
  6. 听说了吧?李登辉竟然死了,没等到“祖国统一”就死了!
  7. 美国亚裔家庭的后代要成“人中精”要付出的血泪汗
  8. 特朗普政府的“昔日红人”咋都不见了?谁最惨?
  9. 只追美剧的都来追中国剧了!《三十而已》究竟火到了什么程度?
  10. dream away ≠ 失去梦想
  11. 北京宝妈带娃在国外旅居近两年,最后选择了回海淀上学!
  12. 要想改变美国的外交政策,除非拜登当选新一任总统?
  13. TikTok在美国如何“走到尽头”的?
  14. 纵观“一直以来”的美国与中国
  15. 95后美籍女孩到中国义务寻亲,大伙帮帮她吧!
  16. 从移民史,看美国国力的兴衰史!
  17. 伊万卡在街头当志愿者被认出:身着白上衣、紧身裤,戴着花口罩!
  18. “中美战争”爆发可能性的靠谱分析
  19. 黎巴嫩的贝鲁特港发生大爆炸:现场至少73人死亡,超3000人受伤!
  20. 中国外交部汪文斌:美国政府要求中方关闭🇨🇳驻休斯顿总领馆,中方将对等反击!
  21. 中国人视角是这样看美国的
  22. 2020年人口普查:美国人口3.3亿
  23. 用英文怼过去“别废话”的几种表达
  24. 五万美元一年的美国网课

美国动态 站内搜索 美果转盘 美果商店

Your IP: 34.200.222.93, 2020-08-11 23:51:13

Processed in 0.69032 second(s)

头像

用户名:

粉丝数:

签名:

资料 关注 好友 消息
已有0次打赏
(8) 分享
分享
取消