我們注意到,有些人有點困惑為什麼直升機和飛機它們不能透過簡單地直接飛到空中然後讓地球在其下方旋轉來到達目的地。
“如果我乘坐直升機直飛並懸停在那裡,為什麼地球在我下面不會繼續旋轉?”一張海報Reddit 問道,並補充道,“為什麼它不獨立於我而旋轉,而我最終會到另一個國家或其他地方?”
我們不要因為不知道為什麼這行不通而羞愧任何人;無論如何,解釋起來非常有趣,涉及一些基本(但有趣)的物理原理。
首先,想像一下你可以在地球自轉所在的赤道處進行一次很大的跳躍(為了簡單起見,在無風的日子裡)每小時 1,670 公里(1,037 英哩每小時)。讓我們將您放在彈跳床上,並假設您可以實現大約 3 秒的通話時間。
您預計會在哪裡著陸?如果您同意「直升機應該飛一會兒,然後我就去義大利」的物理學理解,那麼您的答案應該是在彈跳床以西 1.39 公里(0.86 英里)處。
如果飛機和直升機能夠在空中保持“靜止”,而它們下方的地面則以每小時 1,670 公里(1,037 英里)或每分鐘 27.83 公里(17.29 英里)和每秒 0.46 公里(每秒0.29 英里),它也適用於您。因此,如果您跳到空中總共 3 秒,這將使您位於先前所在位置以西 1.39 公里(0.86 英里)的位置。
現在,您會注意到,世界上並不到處都是從蹦床上飛起來並以比商用客機更快的速度在空中飛馳的孩子。
由於慣性,或運動中的物體傾向於以相同的速度保持直線運動,除非有另一個力作用在它們上,因此您與地球一起移動。這就是為什麼當你直接跳到空中時,無論是直接從地面跳躍還是在沒有窗戶的卡車內,你都會在起點著陸。
朝另一個方向移動需要在該方向施加力(例如,向前跳躍或飛機排出質量)。直升機沒有神奇的特性來免除它們的慣性,因此當它們從旋轉的地球起飛時,它們必須消耗能量才能將你帶到夏威夷等地。
另一個誤解是假設我們的大氣層在某種程度上是靜態的,而地球在大氣層下旋轉。事實並非如此。當地球自轉時,它會拖曳我們的大部分大氣層隨之而來透過摩擦力。
如果大氣層沒有被我們的星球拖拽,你可以利用瘋狂的相對風速來減少飛行時間,但當你每天都遭受令人難以置信的強風襲擊時,你可能不會擔心「長途飛行」之類的問題。
因此,你無法透過懸停或逆地球自轉移動來加速飛行。事實上,向西飛行(與地球自轉相反)比向東飛行需要更長的時間。
“向東飛行時飛行速度更快的原因是急流,”簡單的飛行解釋說。 “簡單地說,這些是高海拔地區大氣中快速流動、狹窄的氣流。”
這確實與地球自轉以及大氣層有點關係加熱的由太陽。離赤道越近,地球自轉速度越快,會影響急流。
“距離兩極越近,一個點每天旋轉的軌跡就越小,”美國太空總署解釋。 「在北緯或南緯 60° 處,軌道距離僅為赤道距離的一半,因此一個點的移動速度只有一半。從高緯度地區向低緯度地區移動的空氣(或水)往往會滯後,並且人在地面上會感覺到有風從東方吹來。
“另一方面,從低緯度地區向高緯度地區移動的空氣會向西偏轉。這也意味著移動的空氣或水在北半球會偏向右側,在南半球會向左偏轉。”
所以確實透過對風速和風向的影響(間接)影響飛行時間。但你不能簡單地駕駛飛機或直升機升空並等待地球從你腳下經過;你必須這樣做。我們並不生活在樂一通。
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