爲什麼人感受不到地球自轉、公轉時的旋轉感?

危笑丶16397301


因為轉的太慢了。

生活經驗告訴我們,如果轉圈時轉速非常慢,眼前的景物動的非常慢,並且人體不會有什麼不適的;而當轉速上去之後,就會有種天旋地轉的感覺,而當停下來時,甚至有些人都無法正常行走。

這個道理同樣適用於地球,因為地球的轉速很慢,一晝夜24小時才轉一圈,你可以想想如果讓你花24小時轉一圈,你會有旋轉感嗎?更不用說一年轉一圈的公轉了。

提出這個問題,可能是因為題主知道地球自轉和公轉的線速度,分別是466米每秒和30公里每秒。但是卻忽略了一點:參考系的選擇。對於地面上的人類而言,地球和自身基本不存在相對運動(或者說相對速度很小)。

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賽先生科普


答:因為人在地面上,隨地球轉動的角速度非常小,要23h56min才轉一圈。


對於地球自轉,人的直觀感受是針對角速度的,而不是線速度;地球自轉角速度非常慢,週期是一天。



但是由於地球的直徑太大,所以地球表面的自轉線速度很快,在赤道處的線速度為1670km/h(465m/s),這比音速還快。

但是在赤道上的人,對這個線速度並沒有直觀的參考,所以根本感受不到這個線速度。


就好比我們坐在一個超高速飛行的宇宙飛船中,如果我們不觀察外界,或者我們在遠離外界物體的地方,那麼在宇宙飛船中的我們,根本感受不到宇宙飛船的速度。



我們再來計算一下,一個60kg的成人,在赤道處因地球自轉的向心力大小:F=m4π^2R/T^2≈2N;

這個力量相對於人體重力600N(重力加速度取10m/s^2)來說,是極其微小的,人體根本無法感知。


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艾伯史密斯


這是因為我們在這個慣性系中與地球一樣的速度在跟著旋轉運動。時空通訊簡單做一個通俗解釋。

就如同我們坐在火車飛機或者輪船上一樣,如果是沒有軌道、空氣和波浪的擾動,一直平穩的運行航行,我們也幾乎感覺不到這些運載工具在運行。

但我們如果看著窗外的靜止物體,就會發現它們與我們前進的方向做反向移動,憑著經驗,我們就能夠知道自己和運載工具一起在移動了,這些靜止的物體就是我們的參照系。

地球是在太空中的運行,自轉速度每秒466米(赤道線速度),公轉速度每秒29.79公里。

地球上所有物體(包括人類)都在這樣一個速度中跟著運行,由於太空中沒有阻力,運行非常非常平穩,我們就完全感覺不到運動了。

但地球運動也是有參照系的,地球的窗外就是太空和太陽。

地球是圍繞著太陽運動的,太陽相對於我們是不動的,我們在地球上看到太陽從東邊升起西邊落下,實際上是因為我們地球自轉導致的,地球是向東邊旋轉的,這個不動的太陽看起來就朝著我們相反的方向運動。

而地球的公轉導致了一年四季的季節變化。這是因為地球自轉軸與與天球有一個夾角,太陽的照射在地球上就形成了南北迴歸線,太陽直射的地方就是夏天,反之就是冬天。

古代人們不知道這個道理,就以為太陽是圍繞著我們運動,而且日夜更替,整個天球都是圍繞著我們在旋轉,所以就出現了地心說的理論。

後來哥白尼通過觀測和計算,才發現了原來我們地球是圍繞著太陽轉,提出了日心說的理論,使人類對宇宙的認識前幾年了一大步。


現在人類知道了不但地球在圍繞著太陽運動,太陽也在圍繞著銀河系中心運動,其公轉的線速度為每秒約250公里,2.5億年轉一圈。

整個宇宙所有天體都在運動,宇宙本身也在膨脹,這些運動都要與不同的參考系比較,並運用各種科學方法進行觀測和計算才能夠了解。

有人常在悟空問答提出地球突然停轉會怎麼樣的問題,其實我們在坐車是常有這種體驗,就是突然剎車,人與車同速運行的慣性會導致人往前摔,如果速度大會被甩出車外。如果撞擊導致突然停住,就是車毀人亡。

而地球的運行比車輛快多了,特別是公轉速度比飛船還快,突然停轉的結果就是毀滅。這方面的詳細描述時空通訊過去有過回答,有興趣的可以查看前面的文章。

這就是時空通訊的觀點,歡迎點評。


時空通訊


在一些遊樂場裡能夠見到各種轉盤,人坐在轉盤裡,轉盤轉的越快就越能夠體會到“旋轉感”。一般而言,能夠讓你感受到刺激的時候,可能幾秒鐘就會轉一圈。如果轉盤半個小時才轉一圈,若不借助周圍的物體,你閉上眼睛根本察覺不到它在轉動。

地球也一樣,地球是個大的轉盤。不過地球這個轉盤轉的實在是比較慢,自轉一圈需要一天的時間,公轉一圈更是長達一年的時間。這樣的轉速,憑人的感覺器官是不會有旋轉感的。也可以代入向心加速度的表達式a=ω²r計算,因為角速度ω很小,造成人隨地球自轉的向心加速度很小,即使在赤道上向心加速度也只不過是重力加速度的幾十分之一而已。公轉的向心加速度更是忽略不計。

想認識到地球的轉動,就需要藉助周圍的物體。太陽的東昇西落就是地球自轉產生的現象,夜晚對著星空長時間曝光也能感知到地球的轉動。還有,由於地球的轉動,地球並非是一個慣性系,分析一些現象就能知道地球在轉動。

傅科擺實驗是人類第一次用實驗證明了地球在轉動。用一根很長的繩做一個大擺,擺動時在北半球擺面會按順時針方向旋轉,這就是地球自轉的原因。

地球自轉所導致的科里奧利力也能在一些現象中有所體現,如北半球河流的右側衝刷要比左側嚴重,自由落體的東偏等。這些現象都是長時間或長距離積攢下來的,依靠人的感覺器官是不會察覺到的。


刁博


正所謂坐地日行八萬裡,地球雖然一直在高速自轉和公轉,但是地球上面的人也是一直跟著地球以相同速度自轉和公轉。說白了就是地球和上面的人速度一致,二者之間沒有一個相對的狀態改變,所以不會感受到地球自轉。



比如你坐在汽車上,如果汽車勻速行駛,你除了會感覺到顛簸只外,完全感覺不到汽車在向前運動(不看外面)。但是,如果汽車出現改變運動狀態的行為,比如加速或者減速,你就會感覺到受力作用,知道汽車在運動。這點坐過飛機的人很有體會,在飛機起飛階段,會受到一個向後的拉力,有種超重的感覺。而一旦飛上天,速度穩定,你完全感覺不到飛機向前飛行的速度,高鐵上也是一樣的感覺。



同樣地,地球就是一個大點的“汽車”而已,地球和人的都是以同樣的速度在自轉和公轉,沒有一個狀態改變的行為,自然也就沒有受力的感覺了。假如有一天地球突然停止了自轉和公轉,按照地球自轉速度每秒超過464m/s(赤道速度,超過音速),絕對會把人一下子甩的飛起來!

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PhD肖


為什麼人感受不到地球自轉、公轉時的旋轉感?

其實有一個比方非常簡單的可以讓你感受一下地球自轉帶來的眩暈感!您可以嘗試一下站在平地上,然後試著用24小時的時間轉一圈,目測你應該還沒有轉完就暈了吧......但我相信你不是轉暈的,而是累暈的!

地球自轉一圈為:23小時56分4秒,無論是在兩極的速度為0,還是在赤道地區的465M/S,都不是關鍵,能引起人眩暈的是角速度和顛簸以及失重和重力加速度引起超重感等會導致敏感的前庭感覺器官難以適應的狀況,只要是勻速運動又不影響這個感覺,那麼速度再快又如何?

公轉的地球線速度約有30KM/S,但地球繞著太陽公轉是在一個1.5億千米為半徑的超大橢圓軌道上運行,同樣一年走完360度....所以您還會擔心嗎?

當然如果您真的在南北極或者赤道地區眩暈了的話,您應該去看醫生確認一下是血糖低還是血壓問題,又或者是前庭器官病變引起的問題!身體是革命的本錢,但胡亂猜測也是不對的.....!


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