如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

10 個回答
地震博士
2018-12-08

如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後人基本上還是降落會原地!

因為直升機雖然懸停在天空,但是實際上由於距離地球非常近,它依然要受地球的萬有引力作用!從而依然要隨地球自轉!而人當然也在隨著地球自轉!現在焦點問題是,直升機和人的自轉速度到底與地球自轉速度有多大差距!

這一點可以由高中物理知識計算!直升機和人在地球表面時,萬有引力提供向心力,即G*M*m/(R^2)=m*w^2*R

(其中G為萬有引力常數,M為地球質量、m為直升機加人的質量、R為地球半徑,w為自轉角速度)!

可以將上面的式子化解成:

w=(G*M/R)^(1/2)

因此當直升機將人懸空在比如1000米高空!那麼其角速度應該變成:

w‘=(G*M/(R+1)^(1/2)

然後讓w'/w就可以得到:

w’/w=(R/(R+1))^(1/2)

而地球平均半徑為6375千米,代入上式得:

w’/w=0.999921577853465

可見,即使直升機在1000米高空將人懸空,然後釋放,由於地球自轉角速度略微大於人的自轉角速度,落地地點會和懸空點有差距!但是,其差距僅有不到十萬分之八!完全可以忽略不計,可以認為人仍然要落回原地!

蛋科夫斯基
2018-12-05

會降落在不同地點,我今天就要來抬這個槓,怕不怕。如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

不過我們先換個方式問吧,這個問題太沒意思了。火箭垂直髮射,飛至距離地面1000公里的高度,整個過程保持垂直方向推力。問,火箭還會落到原地嗎?如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

這個問題才有意思。火箭還真不是落到原地。火箭發射之後,火箭的高度是Δh,地球半徑是R的話,那麼火箭的環繞地球角速度就是ω火箭=v/(R+Δh),但是發射臺位置的角速度ω地面=v/R。這倆速度v可是一樣的,所以ω火箭小於ω地面。也就是說,火箭會落到西邊,也就是向後。現實中的火箭需要調整方向,往東飛,利用地球自轉的速度。

如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

你看,這個Δh越小,這倆角速度就差不多。所以直升機的高度對於地球半徑R來說太小了,即使不考慮空氣阻力,也基本上是落到原地的。基本上哦,還有有差距的。看我這個槓抬的怎麼樣。

好了,不要被誤導了,現實中我們常見的例子,直升機懸停不會讓你移動太大的地方的,因為還有空氣呢。只要你跳的不是很高,那麼還是會在原地落下的。否則坐高鐵就要小心了,在一號車廂跳一下就到餐車了麼?不會吧,所以跳的低了沒關係,還會落到原地的。

星期五105944441
2018-12-08

汽車裡面一隻蒼蠅在飛,汽車以每小時120公里飛馳,明知蒼蠅飛不了那麼快,可蒼蠅為啥不會撞到後風擋玻璃,蒼蠅在車內空中懸停時時速也是120公里。哈哈,為什麼?

人生何处不青山T
2018-12-12

動車向前高速行駛,你控制遙控飛機在第一節車廂懸浮,並繫上一個蘋果,在某一刻,繫上蘋果的繩子突然斷了,蘋果向下掉,你覺得它會掉到第二車廂嗎?顯然是不會的,但如果你在一座橋上,橋下有一列動車駛來,當第一節車廂經過的時候,你在上方自由落體一個蘋果,那當蘋果掉下去得時候,它可能在第二車廂或者第三車廂,所以,除非是在外太空得某一點,不受地球引力,運動規律所影響,才可以,那麼當他在看到太平洋東岸的時候開始向地球垂直落體,當他接近地球的時候,地球自轉,他看到的可能是太平洋東岸,但當他突破地球大氣層時,它下方是太平洋東岸,那他只能掉落在太平洋東岸。專業名詞的話?物體的相對運動???

宇宙探索
2018-12-10

或許上過小學的人都知道不會降落到不同的點,甚至沒有上過學的都知道,憑藉我們在現實生活中的直覺呢能夠感覺到,比如說你跳起來2秒鐘(雖然時間很短,多理論上和問題是一樣的)再落下,你會不會落在原地呢?

傻子都知道會!

但為什麼還會有問題種的疑問呢?很簡單,問題中所說的直升機吊起來故意想給人造成一種錯覺:人和地球脫離了,不是一個整體!

再想想你在勻速形式的火車上,你跳起來會不會直接到下一節車廂呢?地球不就相當於火車在運動嘛,只不過是大小快慢的問題!

不過如果非要非常嚴謹地回答問題,確實會降落在不同的地點,但這種“不同的地點”不是我們理解的明顯的位置移動(比如說從一個國家到另外一個國家),而是指移動的距離非常非常短,我們根本感覺不到,也可以忽略不計!

為什麼會落在不同的地點?因為角速度不同,直升機的角速度略小於地球的角速度!

而現實中誰會考慮那一點點的不同呢?就如同科學家在發射火箭時不會考慮速度造成的時間膨脹和尺縮效應一樣,因為火箭速度太低了,對時間和空間的影響可以忽略不計,如果非要考慮這種影響,反而是自尋煩惱!

逆飞的小牛
2018-12-10

這不就是上學時候問物理老師,在車廂裡蹦一下,會不會跳到下一車廂。


如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?
如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?
科学探秘频道
2018-12-07

直升機懸停就是相對於地面保持一定高度靜止,那麼不論是它還是它吊起來的一個人,相對於地面的位置始終沒變,降落後也還是降落在原來的地方。

如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

地球雖然在自轉,但是這個自轉是有前提的,地球是相對於太陽或者其它行星在自轉。地球相對於我們來說並沒有自轉。因為我們和地球在一塊運動,具有和地球一樣的角速度,所以地球和我們之間的相對運動速度是0,即我們和地球保持相對靜止。當然了,地球上所有的物體都是相對於地球靜止的。所以,我們在地球上的運動根本不用考慮地球自轉,只用考量我們和地球之間的相對速度就行。故而,直升機懸停在空中,並不會因為地球的自轉而改變位置。

如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

就像我們坐在一列時速300km/h的高鐵上垂直往上跳一下一樣,我們仍然會落在原地,沒有半分移動。並不會因為高鐵速度高,我們跳一次就往後移動一下。
如果地球一直在自轉,那用直升機吊起一個人懸停在天空一段時間後會降落會在不同地點嗎?為什麼?

而很多人之所以經常會為地球自轉感到困惑,就是因為對參考系、和相對速度的理解還不夠深。

piecpiec
2018-12-10

別扯引力了,也別扯什麼大氣算地球整體,是固體了,都是錯誤答案。

其實很簡單,牛頓定律就解決了。

任何地球上的物體,自帶和地球自轉一樣的角速度,直升機飛起來,相對於地球是靜止的,但相對於地球外任何物體,都自帶跟地球自轉一樣的速度,所謂坐地日行八萬裡。也就是直升機正以日行八萬裡的速度和地球一起在轉,不論多久。之後落地,自然還是原地。

矢口足尝乐
2018-12-15

基本上沒有多少誤差回落到原地!當然這要看你升多高了,你要升個幾百公里,那肯定不會落在原地的,因為有風速!你要是升個三五十米,基本上沒有多少誤差!舉例說明:

以地面為起點,向空中多少米之內應該有一個臨界點,這個臨界點之內到對面,這空氣應該是隨著地球自轉而自轉的。超過這個臨界點之後,可能就不會再隨著地球自轉而做運動!打個比方,從地面到這個臨界點的距離是1000公里,也就是說從地面到空中1000公里之內你做什麼就算做飛機靜止在空中也都會隨著地球運動而運動的!因為空氣都在隨著地球運動而運動!

舉個最簡單的例子,你可以試驗一下,在火車裡面你放一個無人機在空中讓它靜止,你會發現當火車行駛途中,飛機依然在隨著火車行駛而行駛!這個跟你說的這個直升機是同樣的道理,當火車行駛途中火車當中的一切東西都會隨著火車行駛而行使,包括火車中的空氣!同樣的道理,當地球自轉的時候由於萬有引力的作用,以地球為中心向外延伸多少公里之內的空氣以及所有東西都會隨著地球自轉而運動!

越仙788
2018-12-08

這是一個有科技含量的問題,直升機吊起個人或物停止於一定高度,過一段時間後人和物掉下來肯定會在原地,這是因為受地球引力所致,有人又說火箭發射後會不會落回原地?這要看火箭發射後高度能不能超過大氣層?超過了就不受地球引力的影響落回原地,如果火箭在垂直往上運行過程中沒有超過大氣層就斷了燃料助推上升,它肯定向原地降落,這還要排除風向的影響。就像從槍堂中朝天垂直髮射出去的子彈落回原地一樣,不過火箭是個大體積東西,它在上升下降時有自身重心的偏差影響,也有空氣、風速、地球引力等因素的影響,落回地面可能有或大或小的偏差。再說說地球繞太陽公轉,是靠自身磁場保持著和太陽的距離,還有與其它星球保持排斥與吸引的恆定軌道運轉,公轉和自轉過程出現與太陽緯度和速度、方向的變化就是一年四季中的春夏秋冬和日夜交替。無論公轉過程和自轉過程,地球大氣層之內的萬物都受地球強大的引力保持不動。