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地球自转时,直升机在空中悬停12小时,会出现在地球的另一边?

01-16 17:49 航趣飞机网


“坐地日行八千里,巡天遥看一千河。”——《七律》

 

这两句诗,写于1958年。在那一年,余江县人民凭仗自己的尽力消灭了在旧社会长时间困扰劳动人民的血吸虫病长时间,得知此喜讯的伟人怅然写下这首诗。63年后的今日读起来依然人觉得荡气回肠,除此之外此诗也暗藏着一个地理知识,那便是地球无时不刻不是在自转的,地球在自转。

 

以自转速度最快的赤道区域为例,它的自转速度高达每秒465米,换算到一天的话便是四万公里左右,这也便是这首诗的科学依据来历。在二十一世纪的今日,人们对直升机早已不再陌生总而言之,它具有着在空中悬停的特点,这也是大部分固定翼飞机所做不到的。

 

那么疑问就发生了:人们所在的地球无时不刻都在自转,假如给一架悬停在半空的直升机充足的油料,那么12小时后,它岂不是就出现在另一个半球了?就像太阳东升西落那样。那这样岂不是就能够轻轻松松地进行环球旅行了。

 

01

直升机悬停12小时会发生什么

 

答案当然是否定的了。要想处理这个问题就不得不提到惯性规律,当然它还有一个愈加为人们所熟悉的姓名——牛顿第一规律。在牛一规律傍边牛顿天才般地解释分析了力与运动状况彼此之间的关系,,同时他还表明世间的全部物体都存在着坚持运动状况而不发生的改变的性质也便是大众常说的——惯性。

 

了解了惯性之后再来分析这个问题,因为地球除非遭受了灭顶之灾那么它就会一向自转下去的性质,那么,这个世界上的万事万物,无论是在大众眼中巍然不动的群山亦或是永不停息的大海,乃至于飘浮于空中人类肉眼无法看到的空气,都会坚持着与地球自转相同的速度而一向运动下去。那么,为什么有些物体在人的眼中却是停止不动的呢?

 

那是因为虽然地球只是宇宙中的一颗行星,可是与人类比较,它依然是巨大无比的,再加上它在宇宙中的公转轨道较为固定,从而导致了人们通常状况下无法用肉眼捕捉到其实万物一向在做着高速运动。故此,人类便将地面作为相对停止的坐标系,在这个坐标系中,与地球自转方向、速度相同处于绝对运动傍边的物体也就处于相对停止的状况。

02

直升机并不会出现在另一边

 

回到刚刚的问题,当直升机还没有起飞而是待在停机坪的时分,虽然在人们眼中它处于停止状况,但其实直升机本身仍是跟着地球处于绝对运动的状况,即便是它起飞后悬停于半空之中,它也只不过是依托本身发生的笔直向上的力来战胜因为地球吸引而发生的重力,可是悬停状况下他并没有发生水平方向的力来抵消掉因为本身惯性而带来的影响。

 

所以它在这个停止坐标系中仍是处于相对停止的状况,也便是说它仍是以地球自转的速度和方向而在不断运动,换言之,直升机的悬停其实是一种假悬停。假如仍是觉得笼统搞不懂什么叫假悬停的话,举一个比如。假定一辆在高速公路上奔跑的汽车里有一只蚊子,假如蚊子飞起来悬停在空中的话,能说这只蚊子是真悬空吗?

 

答案当然是不能的,蚊子还会跟跟着车中的空气而一向运动下去,就像在船首起跳,即便跳到无限高的状况也不会落在船尾。回到问题,所以说不管是12小时、24小时哪怕是一年乃至于数十年,直升机只要不自动做出水平方向的运动,它都还会待在原地,不会出现在另外一个半球,所以想要通过这种方式进行环球旅行的朋友们,仍是抛弃吧。

 

03

物体的相对运动

 

那么假如想要让直升机就像被一座外太空巨型龙门吊吊起来相同,处于“真悬停”状况24小时,应该怎么做呢?首先便是要让直升机在水平方向动起来。而且这个“动”仍是很有考究的,它需求向地球自转方向相反的运动,而且它的速度还要坚持与地球的自转速度相一致,也便是说人们要把直升机开出F-35的速度(1700公里/小时)才干够战胜惯性带来的影响,达到相对停止的状况。

 

随后还要让直升机坚持这个状况,依照这个速度、方向一向运动十二小时,在这个过程中直升机不仅仅要战胜惯性带来的影响,因为空气阻力的存在,直升机的油耗会进一步提高,而以人类现在的科技水平,还没有一种飞行器能够做到。最后,在经历了长达十二小时的“真悬停”之后,直升机总算来到了地球的另一面。

 

有人或许要问:我要把飞机在水平方向动起来才干够做到环球旅行,这算什么悬停。所以这便是理论与实际的差异——只要高速运动的飞行器才有或许做到在地球这个停止坐标系中的相对停止,当然这一点只要才外太空调查时才干够看到。假如只让直升机处于相对地球停止的状况时,相同站在外太空调查,就会发现直升机处于高速运动的状况,这便是相对运动与相对停止。

 

04

挑选对的参照物才干得到正确的答案

 

自其不变者而观之,则物与我皆无尽也。——《赤壁赋》

 

综上所述,理论与实际总是存在差距:直升机不做水平运动而仅仅是悬停在空中只是一种“假悬停”,而想要让它处于“真悬停”状况,就必须让他朝着地球自转相反方向运动,也只要这样才干做到十二个小时后,直升机出现在另外一个半球。

 

但与此同时,地面上的人以地球为坐标物,直升机是在向远方高速驶去。这便告诉人们一个道理,假如想要让一个物体处于相对停止的状况,特别是“悬停”这种状况,一定要挑选好一个合适的相对物进行判断。

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