取个命字好难
我们都知道运动是相对的,那么题目中的“停”就要明确一下是相对于谁停止。
如果是相对于地面静止,都原地不动了,怎么会达到地球另一端呢?
很显然,这里的“停”是相对于地球的自转轴
(注意一下,有人认为是相对太阳静止,但严格来说:虽然地球公转一圈要花一年的时间,貌似12个小时很短,但实际上地球相对太阳的速度是30公里每秒,那样的话,飞机很快就会远离地球进入太空了)
那么这架在万米高空的飞机该如何保持与太阳的相对静止呢?
很简单,它必须开着发动机,飞机速度同地球自转方向相反,数值比地球自转速度略快,这样它就能“停”下来,保持12个小时后,自然就到了地球另一端。
但。。。这样还有什么意义呢?要知道地球的自转速度在赤道附近是每秒460米左右,因此这架飞机需要连续12小时,保持超音速状态。
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赛先生科普
什么叫“在万米高空停12 小时”?停是相对于什么停着?如果你能做到让飞机相对于天上的太阳不动,12小时后飞机必定出现在纬线圈的另一端,24小时后必定又回到之前的位置。必须要这样。
中国古代的神话传说中就有一位人物要实现这样的壮举,他就是夸父。他做了一件惊天地泣鬼神的大事,他不要黑夜,他要一直有光明,所以他要和太阳保持相对静止。
人类生活在地球上,一般而言,所谓的静止、运动都是相对于地面。如果飞机相对于地面悬停在高空,不论多少小时,只要飞机能悬停在那里,它相对于地面就是不动的。
而夸父是要和太阳保持相对静止,他就必须在地面上奔跑,太阳向西走,他必须跟着向西跑。如果夸父有个腾云驾雾的本领,他就能够在空中驾着祥云和太阳保持相对静止。在夸父看来,此时他就是相对于太阳悬停在空中。夸父不动,地球在转,这样过24个小时,地球又会转到之前的位置。
人类现在的技术完全可以做到夸父追日。地球赤道上的点绕地球自转的线速度大约是466米每秒,如果战斗机在赤道上方以460余米每秒的速度向西飞行,12小时后必然出现在了地球的另一端。当然这里的悬停不是相对于地球不动,是位置相对于太阳不变。如果在低纬度的话,飞机的飞行速度还可以减小到客机的速度。目前,在有些加拿大和俄罗斯之间的客机上就能体验夸父追日的震撼。
刁博
看了一眼下面的回答,越来越气愤,有的人连基本物理知识都不具备就乱说一通。有的更是在诋毁题主。一切问题都有思考的价值,一切思考都有其独特的意义,这句话在回答问题的几位身上已有体现---连这个问题都没有思考明白就大放厥词,足见这道题对以下诸位都多大的价值。
回归问题本身,产生多解的关键,在于题主的“停”字,停表示静止的一个状态。在不强调参照物的基础上,我们一般认为是以地球作为参照物描述物体运动的。以下我们分别从相对太阳静止和相对地球静止两种情况讨论。
(1)相对太阳静止:如果相对太阳静止,那么恐怕是不可行的。地球公转一周需要一年按365天计算即8784小时,12小时内地球公转角度约为0.02rad,换算为路径长度约1283435.3千米,也就是说12小时后地球与飞机之间的距离已经是1283435.3千米了...如果题主认为相距这么远无所谓,只考虑是否到地球另一面的话,那么可以看下一种情况了。
(2)相对地球静止:相对地球静止即认为是同地球一起做公转运动。这时要考虑的是地球与飞机之间有没有相对运动。很多人拿苍蝇的例子说明飞机与地球是相对静止的,认为没有相对运动,这是不正确的。我们假设飞机是直升飞机,那么飞机自地面直升起飞继承了地面的初始速度,即该点出地球自转所产生的速度,大小为V0=w*R,其中w为地球自转角速度,R为该点到地心的距离认为6400千米。等飞机到达万米高空时,轨道半径已经是6410千米,原先继承的线速度已经跟不上地球的步伐,所以直升飞机正下方的点将不再是原来起飞的点。那么在这种情况下,需要多久到达地球的另一端呢?其实就是起飞点高空一万米处与飞机运动距离差半个地球周长的时候。即t=6410π/w(6410-6400)=7704.002小时。
所以到达另一端是可以的,但不是12个小时。除非保持飞机沿着地球公转半径起飞,并静止在这条半径上。
锦绣科学小镇
肯定不会,飞机在没起飞前,就具有和地球一样的自转角速度(相对于太阳),故而飞机相对于地球完全静止,相对于太阳和地球同速在做自转运动。等飞机飞上天空,飞机的速度(相对太阳)就会比地球自转的速度快点,根本没有办法相对地球停下来。因为一旦相对地球静止,那么就意味着飞机机翼的上下部空气停止流动,飞机将失去升力,做一个自由落体运动而坠毁。
这道题目就是弄混了各个参考系,地球自转是相对于太阳,让太阳做参考系。一般我们说的飞机速度是相对于地球,让地球作为参考系。而题目前段是以地球为参考系,后半段友以太阳为参考系,完全是混乱的。
如果统一起来,全部以地球为参考系,那么就不存在地球自转一说,飞机当然也无法停下来。
如果统一起来全部以太阳为参考系,那么让飞机相对于太阳静止(停下来),而不是相对于地球停下来,那么可以做到飞机万米高空停12个小时候出现在地球另一端。但这个时候,飞机相对于太阳静止,就相当于飞机以和地球一样的自转角速度逆着地球飞,这完全不是题目中的停止。
科学探秘频道
相对于什么停?怎么停?根据题意应该是指相对于太阳停住。
然而必须告诉你,“根据地球自转原理”飞机要停在万米高空就相当于要不停向西飞。因为整个地球包括大气层都在转,都携带了地球自转的角动量,飞机要相对于太阳静止,就得先抵消掉自身携带的地球自转角动量,然后还得抵消大气层携带的角动量。这其实就相当于飞机一直往西飞。。。。只要速度合适自然能在12小时后飞到地球另一边了。。。。
如果认为飞机是悬停在那里就错了,飞机是必须跟着地球转的,万米高空也就飞机的正常巡航高度,飞机必须使劲飞才能相对于太阳悬停。
所以你的问题说的情况是不存在的。当然如果你说的停就是指这个那就题目说得对....
星宇飘零2099
如果飞机在万米高空停12小时,根据地球自转原理,12小时后会不会停在地球另一端?
这是一个非常迷惑人的问题,从理论上看完全是没有问题的,但有很多人可能忽略了一点,当你觉得一动都没有动的时候,其实你是被地球带着在高速运动的!
地球一直在自转中,23时56分4秒完成一圈,地球的半径约6370KM,那么据此可以计算出地球的赤道地区约460M/S左右的线速度在高速运动中!
因此会被你忽略的是,这每秒460M/S是飞行器本身所拥有的,即使停在机场上不动,也一样是这个速度,为什么没有感觉呢?因为地球的直径非常大,而且接近24小时才自转一周,并且周围的空气等基本都是同步的,因此我们以如此高速在运动却没有任何感觉!
但当飞行器到了空中,如果要保持某一点不动的话,就要在地球自转的反方向运动速度超过460M/S才能抵消地球自转与生俱来的速度!而这个速度则大大超出了大部分飞行器的速度!
SR71黑鸟肯定是可以实现的,因为它极速能超过3马赫!
大部分战斗机也能实现,但保持不了太久,一般也就数十分钟超音速,F22和J20应该可以长时间保持在1.5被音速左右,勉强达到这个数值!
客机中也就协和(2马赫),图-144(2.2马赫)能达到,但是连续飞行12小时似乎不太可能!
因此想要停在那个位置(绝对位置)是要耗费大量的燃料的,而让你耗费大量燃料才能保持住位置的罪魁祸首是地球,因为地球带着你在每天在绕圈圈周游世界,而你却从来都没领过地球的情!
地球每天都在这样运转着,完全免费!
星辰大海路上的种花家
答:这就是一个相对速度的问题,你要是能保证飞机相对于地轴没有相对位移(在太阳参考系中),那么12小时后你就会到达地球另外一端,但是付出的代价远比你正常飞到地球另外一端高很多。
飞机从一座城市飞到另外一座城市,我们选取的参考系一般是地面,此时飞机的飞行速度指的是相对于地面的速度。然而我们知道,地球存在自转,自转周期是24小时。
从空间上看,我们把飞机停在空中,然后地球旋转飞机不跟着旋转,那么12小时后,飞机当然处于地球的另外一端,这点是毋庸置疑的。
但是,我们要把飞机停留在空中是很困难的,因为地球大气本身跟着地球自转,我们把飞机停在空中,那么大气层相对于飞机就有相对运动,此时飞机既要克服空气阻力,还要克服地球的引力。
最终结果是,飞机需要消耗巨大的能量来维持悬停状态,与飞机正常飞到地球另外一端相比,是不值得的。
我们拿数据说话:赤道处接近地面的直升机,需要以464m/s(1670km/h)的速度自东向西飞行,才能保持和地轴相对静止的状态“相对于地球悬停”,在实际当中是根本不可行的。
好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!
艾伯史密斯
这个问题我来说一下,首先楼主的提问是脑洞大开是假设。实际上是做不到的,飞机不可能在天空中一个地方停12个小时,如果飞机在空中停止运行了,会产生两种结果。一种是掉下来烧毁,一种是不消耗能量的随机自转,道理跟卫星一样,讲到底它还是会运动的。12个小时之后不会在地球的另一端,也就是说在什么地方不能确定。
我们知道地球是在不停旋转的,所有地球上的东西都会跟着旋转,由于参照物不同,我们眼睛看到的,感受到的都是不同的。如果以太阳为参照物我们能感受到白天黑夜之分,如果以某个房子为参照物我们感觉不到它是运动的,因为房子始终在你身边。
我国在47年前发射的东方红人造卫星,到今天为止,还在不停旋转,它是不消耗能量的,任务早就完成了,不要它了。因为当时我们国家没有收回卫星的水平,也就是说当一个设备或者东西脱离地球引力后,会一直不停旋转,不可能在原来的位置,也不可能在地球的另一端。
健康是成功的首要条件
这是一种想当然的说法,第一点就是强制飞机静止不动,这在现实中是肯定不可能的。
地球每24小时自转一周,地球赤道附近的自转速率是465m/s,折合成1674km/h,这样的速度是一般战斗机的速度了。
题主的本意是,让一架飞机静止不动(强制性),随着地球的自转,飞机不动,地面上的景物却在飞速的变化着,如果在赤道附近,竟然超过了声速。
这样的想法只能在脑海里完成,现实中,无论如何也办不到的。平常的情况下,我们在乘坐热气球的时候,也没见到地面在飞速的旋转着呀,题主忽视了一个问题就是,无论是地球上的人或植物,还是大气层,都是地球的一部分,运动都是同步的,是一个整体,保持着相对静止。
虽然,题主的意思办不到,但是下面这样的情形却可以办到。
如果一架战斗机不用加油,或者一直采用空中加油的方式,追着太阳进行飞的话,是可以一直停留在白天的情况下的。
科幻船坞
达到一定条件是可以的
简单分析一下:
地球在自转的同时也在围着太阳公转,假如飞机静止在空中,也就是相对太阳静止,那么随着地球的公转,飞机会离地球越来越远,只能等一年后地球转回来。
大概情况如下图:
如果想达到题主的要求,那么只能是太阳、飞机、地球三者始终在一条线上,也就是飞机也要随着太阳公转,并且公转的周期和地球一样是365天,公转的轨道和地球的轨道是同心圆。随着地球的自传,12小时转了半圈,大致可以理解为到了另一端。
如下图所示:
这样好理解么~~