如果一架直升飛機在同一個地方盤旋24小時,直升機還會在同一個位置嗎?

何桂賢


任何離開地面懸浮在地球大氣層中的物體,都跟著地球通過做四個運動,一個運動狀態是跟著地球沿地軸高速轉動,這個速度在赤道附近為約800米/秒,另一個是運動狀態是跟著地球高速繞著太陽轉,第三個運動狀態是以跟著地球以螺旋狀繞著銀河系中心飛奔,第四個運動狀態是跟著銀河繞著銀河所在星系群中心飛奔......。

離開地球表面虛浮在大氣層中的物體,由於長時間受地球上述運動的慣性影響,離開地球表面後,該慣性不會立即消失,所以上述四種基本運動狀態並不會短時間內改變。但我認為即使受到大氣和地球引力影響,一定程度上束縛著一起運動,但也不可能會永久保持上述四種基本運動狀態不變,也許半年或一年,長時間懸停在空中的直升飛機向地面的投影垂直投影位置就會發生改變。歡迎討論。


俠客大島主


如果一架直升飛機在同一個地方盤旋24小時,直升機還會在同一個位置嗎?

地球在自轉是個小朋友都知道的話題,24小時自轉一圈大家也都瞭解,所以一架直升機起飛後懸停24小時,理論上就應該回到原來位置,似乎沒毛病?

關於地球自轉

古人一直都以為太陽和月亮在繞著地球轉,比如集托勒密大成的地心說就認為地球是宇宙中心,從來都是不動的,但2000多年來卻沒發現一年中太陽的軌跡變化,也對月亮的軌跡每天都在變化視而不見。哥白尼在提出日心說以後,地球自轉也僅僅停留在理論上被接受而已,但地球自轉怎麼來證明卻是個問題。

托勒密的地心宇宙世界

一直到1851年傅科用一個單擺證明了地球是在自轉的,他在巴黎萬神殿圓屋頂的中央,用一根67米長的鋼絲繩掛了一個28千克的鐵球,鐵球的下面是一個沙盤,如果地球不自轉,那麼這個單擺擺動時的行程經過的角度是不變。如果在轉動,那麼每次來回擺動時將會有一個小小的角度變化。

傅科的單擺測試

單擺啟動後每個週期在沙盤格上移動約3毫米,每小時偏轉11°20'(即31小時47分回到原處),後來很多科學家都複製了這個實驗,除了頻率上有區別外,單擺的擺動時轉動是一樣的,週期與位置的關係是單擺位置緯度的正弦。

非常直觀的單擺運動

許多在傅科實驗現場觀看的角度對此非常驚訝,許久之後才喃喃的說“確實覺得自己腳底下的地球在轉動!”。

我們能用感官來檢測地球在轉動嗎?

比如你躺在床上,或者站在地上,甚至讓感覺最靈敏的人來感知地球的轉動,很抱歉沒有人有這個感知水平,因為我們目力所及,所有的景物位置都不變,你可以在家裡設置一個經緯儀,對準幾公里以外的某個目標,如果你不去動經緯儀,那麼一年之後十字絲還是會牢牢的對準原來位置。

為什麼我們感覺不到?

地球在轉動,而我們卻感覺到,這主要有兩個原因,一是我們地球引力讓我們站在地球上,這是無窮遠處朝向地球質心的一個彎曲的引力梯度空間,我們在地球表面受到的重力大約是9.8N/kg,而地球一天轉一圈的“離心力”0.3%都不到,而且這還是赤道地區受到的“離心力”,隨著緯度增加還更小一些,到兩極就是0。

另一個我們感受不到的原因是所有的物體都受到9.8N/kg的重力影響,牢牢的被固定在地球上,當地球轉動的時候,一起在轉動!就像一艘無比平衡問的大船內,在沒有參照物的情況下是沒有人能分辨出大船在動的,當然地球還比較好,有星星月亮和太陽作為參考,但大家卻反而認為這些天體在運動!

直升機升空懸停一小時,就能到另一個地方嗎?

理論上來說,直升機懸停後,地球不停的轉動,所以在赤道上,地球一小時轉動可達1620千米,那是否表示直升機飛行了1620千米?聽上去好有道理,那麼事情果然是這樣嗎?

其實完全錯了,首先我們要注意一點,當直升機從地面上垂直起飛並懸停時,它所擁有的速度在各位看來是0,但它和此處地球自轉的線速度是一樣,也就是大約460米/秒(赤道地區),假如它要真正保持懸停的話,那麼它需要一個與地球自轉方向相反並且速度要達到460米/秒的速度。很抱歉直升機根本就到不了,因為絕大部分直升機的最高速度不超過80米/秒(約300千米/小時)。

S97高速直升機

如果不容易理解的話,就像你在高鐵上,以每小時300千米的速度在高速前進,當你垂直跳起來1S重新落下時,中學知識即可告訴你,你會在原地不動,要不然這一秒鐘時間列車可以前進80米以上,不是你撞在車內的牆壁上,就是落到列車外。但這個事情不會發生,因為在沒有施加外力的情況下,你會繼續保持之前的運動狀態。

所以直升機懸停24小時,它仍然在同一個地方,但並不是說直升機已經繞了地球一圈,而是它哪都沒去。所以當你懸停12小時的時,它也不會到達地球的另一邊。


星辰大海路上的種花家


這個問題初看很合理,確實讓人感覺是切實可行的,但是仔細想想,如果真的這就可以在地球上移動的話,那麼為什麼人類還要花大力氣研製各種交通工具呢?所以要推翻這種說法和簡單。

簡單來說,在地球表面上的任何事物,如果速度不超過7.9km/s,都會被地球這個巨大的引力場所控制,而事物都要遵循萬有引力定律,不能成為孤立的存在,必然會隨著地球自轉而運動。就是說看似一個靜止的事物,其實也在跟隨地球自轉不停地在運動。所以,即使一架軍用直升機看似在空中保持靜止,但其中還是因為地球的引力而不停在進行運動,無法脫離地球的引力場。

所以,只有絕對的速度才能擺脫引力的控制。據科學家計算,只有初始速度超過10.848千米每秒的飛行器,才能一定程度上擺脫地球自轉,成為登月航空器。而地球上一般的絕大多數事物顯然都無法突破這個速度,即使是大氣層也無法脫離引力的影響。就好比一個人坐火車,高高跳起,無論嘗試多少次落地後依然在原本的位置。因為火車就好比地球,人好比直升機,火車一直在帶著這個人走,他即便能一直在空中停留,也無法離開火車的束縛。

所以,將直升機懸停空中,然而藉助地球自轉進行移動的想法顯然是不切實際的。





天文歷史愛好者


這或許就是一種侷限性思維方式,更是孤立地看待一件事物。當一事物(比如說也最中的直升飛機)離開地面一段時間,我們常常會用慣性思維認為飛機與地球徹底分離了,不應該隨著地球轉動了!

事實上,每當你跳起來的時候,不管你跳多高,也不管在空中停留多長時間,可以肯定的是,你總會在空中停留一會,而此時的你不正是“直升機”嗎,只不過你這架“直升機”沒有真正的直升機停留在空中的時間長而已!

但你跳起來再落下時,仍然會在同一個位置上!

有些人常常會固有這樣的錯覺:直升飛機在空中盤旋12小時不動,就會到達地球另一邊!

且不說這種想法到底對不對(地球人都知道不對),更基本的一個問題是:何為“不動”?任何不動的事物必須有參照物,沒有絕對的靜止。那麼飛機到底相對於什麼事物不動呢?

想清楚“飛機到底相對於什麼不動”,你就不會有任何疑惑了!


宇宙探索


應該是同一位置。地球雖然自轉。但起飛時,飛機承受的慣性。 其次,飛機在空中時,也受到重力的影響。依然有慣性。 我這樣解釋不知道夠不夠嚴謹。











明眸心悅黃永剛


直升機也是有手剎和腳剎系統的,如果直升機在原地盤旋停留時會打開手剎系統,這樣直升機不會起行駛,而如果需要行駛就會要關閉手剎和腳剎,所以飛機起飛是需要啟動飛行系統來控制飛機起飛,跟汽車類事,發動機啟動之後,採用加油的方式控制行駛和速度,只是飛機比汽車多了一個上下方向而已,所以直升機在原地盤旋不採取手剎或者腳剎系統,直升機會自動在路面飛行行駛,不會空中行駛,所以直升機在不採用手剎或者腳剎時,直升機會自動在路面行駛,完畢。


小朱哥丶


首先油量不夠,直升機的平均巡航時間大概是3.5-4.5個小時,假如油量夠24小時,盤旋一般是選擇一個目視參照物,應該還在參照物附近





夜晚漫步


在,因為你沒有飛出軟地球,引力範圍內都屬於軟地球。


霜葉9975


你首先要知道飛機有空速和對地速度


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