「地球引力」根据地球自转原理,直升机空中悬停12小时,会到地球另一边吗?( 二 )
因为只有不断地研制速度更快的飞行器 , 摆脱地球引力的影响才有望实现这一构想 , 就像人类 , 无论起跳多少次 , 他们始终位于地球的表面 , 所以仅凭双脚起蹦是无法实现环游世界这一梦想的 , 直升机也是如此 , 虽然直升机可以飞行在很高的天空中 , 但它依然位于地球的引力场中 , 或许你会指出 , 直升机离开地球时 , 没有地心引力的控制后它就可以停止不动了吧?但是我们都知道 , 直升机是不可能飞出地球的 , 因为直升机的设计不允许它这样做 , 再举一个例子 , 假如人类搭载热气球停留在空中12小时不动 , 显然12小时后的热气球依然位于原地 , 它没有抵达地球的另一边 , 也就是说无论你怎样离开地面 , 在空中停留了12小时的你都不会前往地球的另一边 , 你的位置不会发生移动 , 你始终位于原地 , 因为牛顿第一定律也称惯性定律 , 当高铁以300km/h的速度行驶时 , 人类也会拥有300km/h的速度 , 要知道 , 人跳起来的时候 , 惯性会使物体保持运动状态不变 , 只要没有受到任何的外力干扰 , 例如人类跳的同时被乘务员pia飞 , 那么 , 他将与火车一样保持在300km/h的速度 , 所以 , 人类落地时还在原地 。
地球也是如此 , 它作为一个巨大的旋转体 , 在赤道的旋转速度高达466m/s , 就连大气也需跟着地球转 , 直升机自然也需跟随这一均速的惯性 , 即使直升机在7000米以内的高度中 , 悬停在空中 , 这意味着它相对于地面上任何一个点为参照物时 , 这架直升机都将保持静止状态 , 这种静止正是这架直升机当前的运动状态 , 倘若让这架直升机悬停24小时 , 并且不考虑风力的因素 , 这架直升机相对于地面是静止的 , 必然是毫无疑问的 , 事实也告诉我们 , 即使直升机在空中“停”一年 , 也不会跑到地球的另外一边 , 大家看到的停字之所以加双引号 , 是因为静止是相对的 , 只有运动才是绝对的 , 虽然直升机看上去是静止的 , 这仅仅是因为参考系的不同 , 要知道此刻的地球正带着山川、河流、海洋、所有的生物及大气层一起自转的 , 也就是说无论人类站在地面上还是跳跃在空中 , 我们都是有速度的 , 正所谓坐地日行八万里 , 巡天遥看一千河 , 即使我们静止不动 , 实际上人类也能日行8万里 , 因为地球的赤道周长大约为40076公里 。
介于地球不同纬度上的点线速度大小不同 , 前文中我们提到角速度的每个点是相同的 , 根据V=RW(V指线速度、R指半径、W为角速度) , 这意味着赤道上的线速度最大 , 并向两极逐渐减小 , 由于距离地面越高的位置 , 线速度也会相应越大 , 因为只有这样才能跟得上地球的自转 , 假设这架直升机悬停在赤道上 , 此时它的线速度为1670公里每小时 , 起飞后 , 当它具备了地球自转带给它的初速度飞到10公里的高空时 , 此时的角速度是不变的 , 但半径已经从原本的6378公里的赤道半径变成了6388公里 , 如果此时用公式V=RW来计算线速度 , 显然这一数值比之前的更大 , 这说明这架直升机在万米高空上 , 从赤道带来的线速度小于当前所在位置的大气线速度 , 或者说这架直升机已经无法跟上地球的自转 , 由于这一差别十分微小 , 因此仅仅12小时 , 直升机是无法抵达地球另外一面的 , 它至少需要花费一年多的时间才可能完成这一举措 , 对此 , 小伙伴们是如何看待的?欢迎在评论区下方留言 , 感谢观看本期视频 , 我们下期再见 。
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