如果我們在空中懸停12小時,會到達地球的另一側嗎?
這個問題可能很多人在小時候都思考過,既然地球在不斷自轉,如果我們懸空,地面豈不是會在我們腳下轉過去,這樣經過12小時之後,我們就會到達地球的另外一側嗎?
答案肯定是否定的,不然早就實現這樣的設想了。關於這個問題,可以做個很簡單的實驗。
在北緯或者南緯30度的地區,地球自轉的線速度約為400米/秒(1440?公里/小時)。如果有人原地起跳20厘米,他在空中的停留時間約為0.4秒。在此期間,地面轉過去了160米。但在現實中,這個人的落地點不可能會距離起跳點這麼遠,而是會在起跳點那裡或者附近。
另外,直升飛機可以對抗地心引力懸停在空中,但下方的地面並沒有相對於直升飛機運動。因此,想要通過懸停在空中,利用地球的自轉來到達其他地方是不現實的。至於原因,與慣性有關。
地球會帶著地球上的物體以及大氣層一起自轉,這意味著即便我們懸停在空中,也會因為本身有速度而與地球表面一同運動,所以我們相對於地球表面仍然是靜止的。正是因為大氣層被地球帶著一起自轉,不然的話,每秒數百米的風吹過來,那可是比超強颱風的風力還要更猛烈得多。
如果要讓地面轉過來,反過來可以說是我們相對於地面在運動,這就是靜止參照系的不同選擇。如果在緯度為30度的地區,我們相對於地面沿著緯線方向以400米/秒的速度在運動,這可以看成是我們是靜止的,地面在不斷轉過去。經過12個小時之後,我們就能到達地球的另一側。
在宇宙中,絕對靜止參照系是不存在的。我們覺得地球上的物體是靜止的,那是因為我們以地球作為靜止參照系。如果以太陽作為靜止參照系,地球不但在自轉,而且還在環繞太陽公轉,運動軌跡為封閉的橢圓形。
另外,如果以銀河系中心作為靜止參照系,地球在空間中的運動軌跡為螺旋形。


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