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如果一架直升飞机在同一个地方盘旋24小时,直升机还会在同一个位置吗?
地球,直升机,速度如果一架直升飞机在同一个地方盘旋24小时,直升机还会在同一个位置吗?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
托勒密的地心宇宙世界
一直到1851年傅科用一个单摆证明了地球是在自转的,他在巴黎万神殿圆屋顶的中央,用一根67米长的钢丝绳挂了一个28千克的铁球,铁球的下面是一个沙盘,如果地球不自转,那么这个单摆摆动时的行程经过的角度是不变。如果在转动,那么每次来回摆动时将会有一个小小的角度变化。
傅科的单摆测试
单摆启动后每个周期在沙盘格上移动约3毫米,每小时偏转11°20'(即31小时47分回到原处),后来很多科学家都复制了这个实验,除了频率上有区别外,单摆的摆动时转动是一样的,周期与位置的关系是单摆位置纬度的正弦。
非常直观的单摆运动
许多在傅科实验现场观看的角度对此非常惊讶,许久之后才喃喃的说“确实觉得自己脚底下的地球在转动!”。
我们能用感官来检测地球在转动吗?
比如你躺在床上,或者站在地上,甚至让感觉最灵敏的人来感知地球的转动,很抱歉没有人有这个感知水平,因为我们目力所及,所有的景物位置都不变,你可以在家里设置一个经纬仪,对准几公里以外的某个目标,如果你不去动经纬仪,那么一年之后十字丝还是会牢牢的对准原来位置。
为什么我们感觉不到?
地球在转动,而我们却感觉到,这主要有两个原因,一是我们地球引力让我们站在地球上,这是无穷远处朝向地球质心的一个弯曲的引力梯度空间,我们在地球表面受到的重力大约是9.8N/kg,而地球一天转一圈的“离心力”0.3%都不到,而且这还是赤道地区受到的“离心力”,随着纬度增加还更小一些,到两极就是0。
另一个我们感受不到的原因是所有的物体都受到9.8N/kg的重力影响,牢牢的被固定在地球上,当地球转动的时候,一起在转动!就像一艘无比平衡问的大船内,在没有参照物的情况下是没有人能分辨出大船在动的,当然地球还比较好,有星星月亮和太阳作为参考,但大家却反而认为这些天体在运动!
直升机升空悬停一小时,就能到另一个地方吗?
理论上来说,直升机悬停后,地球不停的转动,所以在赤道上,地球一小时转动可达1620千米,那是否表示直升机飞行了1620千米?听上去好有道理,那么事情果然是这样吗?
其实完全错了,首先我们要注意一点,当直升机从地面上垂直起飞并悬停时,它所拥有的速度在各位看来是0,但它和此处地球自转的线速度是一样,也就是大约460米/秒(赤道地区),假如它要真正保持悬停的话,那么它需要一个与地球自转方向相反并且速度要达到460米/秒的速度。很抱歉直升机根本就到不了,因为绝大部分直升机的最高速度不超过80米/秒(约300千米/小时)。
S97高速直升机
如果不容易理解的话,就像你在高铁上,以每小时300千米的速度在高速前进,当你垂直跳起来1S重新落下时,中学知识即可告诉你,你会在原地不动,要不然这一秒钟时间列车可以前进80米以上,不是你撞在车内的墙壁上,就是落到列车外。但这个事情不会发生,因为在没有施加外力的情况下,你会继续保持之前的运动状态。
所以直升机悬停24小时,它仍然在同一个地方,但并不是说直升机已经绕了地球一圈,而是它哪都没去。所以当你悬停12小时的时,它也不会到达地球的另一边。
回答于 2019-09-11 08:43:50
直升机也是有手刹和脚刹系统的,如果直升机在原地盘旋停留时会打开手刹系统,这样直升机不会起行驶,而如果需要行驶就会要关闭手刹和脚刹,所以飞机起飞是需要启动飞行系统来控制飞机起飞,跟汽车类事,发动机启动之后,采用加油的方式控制行驶和速度,只是飞机比汽车多了一个上下方向而已,所以直升机在原地盘旋不采取手刹或者脚刹系统,直升机会自动在路面飞行行驶,不会空中行驶,所以直升机在不采用手刹或者脚刹时,直升机会自动在路面行驶,完毕。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我想起一个中国古代成语,刻舟求剑。
回答于 2019-09-11 08:43:50
不会,因为直升机盘旋的角度会随着旋翼产生的风力有所偏移,但一般的偏移误差不会太大,就是10-30厘米之间。
回答于 2019-09-11 08:43:50
任何离开地面悬浮在地球大气层中的物体,都跟着地球通过做四个运动,一个运动状态是跟着地球沿地轴高速转动,这个速度在赤道附近为约800米/秒,另一个是运动状态是跟着地球高速绕着太阳转,第三个运动状态是以跟着地球以螺旋状绕着银河系中心飞奔,第四个运动状态是跟着银河绕着银河所在星系群中心飞奔......。
离开地球表面虚浮在大气层中的物体,由于长时间受地球上述运动的惯性影响,离开地球表面后,该惯性不会立即消失,所以上述四种基本运动状态并不会短时间内改变。但我认为即使受到大气和地球引力影响,一定程度上束缚着一起运动,但也不可能会永久保持上述四种基本运动状态不变,也许半年或一年,长时间悬停在空中的直升飞机向地面的投影垂直投影位置就会发生改变。欢迎讨论。
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