怎樣才能感受到地球的自轉?

ann-安大官人

地球的運動非常細微,我們感覺不到它在自轉。

我們可以量化地球的自轉。如果你在赤道上,地球的自轉可以帶著你以每小時1000英里的速度向東運動。你所處的緯度高一些,那麼速度也會慢一些;在美國中部,這個速度大約是每小時700英里。但是,沒有任何東西能夠直接測量到這個速度,不論是身體器官,還是任何已知的科學儀器。就算是汽車的里程錶,其工作原理也只不過是把輪胎換位轉換成了電壓。如果物體做勻速運動,也就是說以恆定的速度超同一個方向運動,沒有碰撞和振動,那麼,除非觀察背景物體的移動,勻速運動狀態和靜止狀態幾乎是沒有區別的。在這種情況下,沒有任何物理實驗能夠檢測它的速度,也沒有任何辦法能夠“感受”它。

當然,地球自轉時,你的速度並不是真正的“勻速”,隨著移動,你的運動方向也在發生變化;每時每刻,你都在繞著一個大圈運動。在物理學中,這種偏離勻速運動被稱為加速度,雖然它並不會提高你的運動速度。加速度是能夠被人的身體感知的,這取決於它有多突然,強度有多大。比如說汽車拐彎的時候,在車上的你會感覺到自己好像被推到外曲線上了。這個推力有多大取決於汽車行駛的速度和拐彎的弧度。而這種偏離勻速運動的例子被稱為向心加速度,這種被從中心向外推的感覺被稱為離心力。

因為地球自轉會帶著你做圓周運動,所以在這個過程中肯定存在一定的向心加速度。赤道上的向心加速度最強,隨著緯度增高向心加速度不斷下降,直到在兩極降為零。加速度的大小可以用g力表示,1g加速度的壓力感和正常重力有關;事實證明,由於地球自轉,你在赤道上感受到的離心力大約是0.003g力。

由於離心力使你從頭到腳遠離中心,那麼在赤道上,你的體重或者其他物體的重量,都將會相較在兩極的時候減輕0.003倍,大約是0.3%,因為兩極的向心加速度為零。

所以,實際比較物體在赤道和兩極的重量,結果怎麼樣呢?人們發現物體在赤道上的重量確實更輕一些。但它們的重量輕了0.5%,而不是0.3%。

這是為什麼呢?18世紀30年代,法國科學院仔細測量了物體重量,並從地球上不同位置,仔細測量了恆星的角位置,最後將兩者結合起來進行研究。通過分析測量數據,他們得出一個結論:地球的形狀不是一個完美的球形,而是一個兩極稍扁的扁球體。他們甚至估算出了扁平率的數值。

這意味著北極點比赤道點更加接近地心。根據牛頓定律,這意味著北極點的重力也更強一些。事實上,兩極的重力確實比赤道高了0.2%。

地球扁平率造成了0.2%的偏差,加上離心力造成了0.3%的偏差,你就會得出赤道上物體的重量比兩極輕0.5%的結論。這個結論和我們觀測到的結果是一致的。我們的身體很難感受到這一差別,但儀器可以輕易測量出來。

那麼地球的其他非勻速運動呢?地球繞太陽公轉,其軌道非常接近圓形。公轉速度甚至會時快時慢。而且整個太陽系也在銀河中繞大軌道做圓周運動。

但當你開始計算影響時,你會發現這些運動造成的加速度比地球自轉造成的向心加速度小很多數量級。如果我們連地球自轉都感受不到的話,就更不用說其他運動了。


科科雪碧

看日升日落,斗轉星移,你會認為是太陽星辰繞著地球轉,而不是由地球自轉造成的。最直觀感受地球自轉的手段是傅科擺。


傅科擺說白了就是一根長線,上面固定,下面是個大鉛坨子來回擺動,只不過精度比較高,擺動時間很長。擺線來回擺動形成的平面叫擺動平面。擺動平面在地面的投影是條直線。假如地球沒有自轉,依據慣性原理,這條直線的方位角在24小時內不會變化。實際上地球是有自轉的,你會發現直線的方位角會有變化,如果擺是放在北極點,直線方位角每小時轉動15度,24小時正好轉了360度。如果擺是放在赤道上,方位角則沒有變化,你可以用空間想象能力想一下,就能知道赤道和北極的差別以及地球自轉軸的指向。

說到本質上,傅科擺的擺動是不受地球自轉影響的,而地球上大多數運動都受到地球自轉影響,我可以說,傅科這個法國人很牛叉。

在家裡可以用個簡單的方法模擬傅科擺,放一大盆水在地上,水上擺個牙籤,過幾個小時你會發現牙籤的指向會有變動,這也可以驗證地球的自轉,當然這個實驗有個前提,你家不在赤道上。


漫天987

由於地球的自轉,所以你每一天都可以看到太陽的升起、落下。人類的一天定義為24小時就是由於地球自轉的週期大約為24小時,如果這樣你還感受不到的話,那麼你在家中打開窗戶,通過外面的喧鬧程度你也可以感受到外面的環境因為晝夜交替而改變,晝夜交替也是因為地球的自轉。

現在你感受到地球的自轉了嗎?


九心逍遙

只有在30MIUI高空,繫繩墜砣就能感到地球的運動的狀態,或許在高空300米直接感覺到地球的運動的舉作,這次在廊坊地震預知,在第一層就沒有感覺,對三層以上都有一定的感覺,這都是一種感覺的狀態,人們在地球上的生存大部分無法感覺地球的運轉,就如同高鐵一樣穩定自如,因為人在運動中的運動也隨著運動的規律而運動這是人和同步的規律的運動,人在事物發展也是隨著運動規律的發展而運動著,所以很多很難察覺,何況地球自轉的運動,我們都隨著運動的規律,宇宙也隨著引力波的運動的規律而發展運動過程中,都是規律所運動的運動中的規律。謝謝!


AAAET

從人本身來說是感受不到的。因為慣性人和地球的運動事實上是一體的,就是地球上的流體如空氣和海洋因慣性基本保持同步轉動,即是有細微差異人很難感覺到。達人分析的是對的,地球轉動的不平穩,不同緯度重力和線速度的差異等在儀器上會有反映,但在人的感覺上是不會察覺的。我認為唯一能感覺地球轉動的是參照物 ,就是包括太陽月亮在內的天體的東昇西落,但這要有一定的科學知識為支持才行。那麼要人人都能感受到地球轉動,那就普及科學知識。


科學愛好者j

抬頭看看移動的太陽,太陽不斷移動,就是因為地球自轉,還有夜晚的星空,都是在和地球自轉相反的方向移動,這就相當於參照物,就像勻速行駛的汽車看到路旁相對靜止的汽車,就可以感受到自身的移動。


原梓藩

不知道你們有沒有注意到一個現象,呈在碗裡的水,無論怎麼轉,都不會發生太多的偏移。

但是隻要速度夠快就能產生摩擦力。

我們知道南北半球排水時形成的漩渦方向是相反的,這就是地球自轉的最直觀的表現。


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