03.03 如果一个物体悬浮在空中,地球自转的话,这个物体是不是可以移动到任何地方?对此你怎么看?

遥知不是雪


这个问题很简单,一个物体在空中悬浮和在地面上两个不同的位置时,弄明白两个位置之间的不同和差别,就有答案了。毫无疑问,少了物体和大地的摩擦力、引力减小、离心力增大。


处在地球空间的物体都会受到地球的引力作用,距离地球质心越近受到了引力越强。不要说悬浮在空中了就是在地面上的东西都会在地球自转作用下向西移动。大陆板块的漂移很大的因素就来自于地球自转。

这个问题很抽象,但是我们可以换一个思路,比如一个旋转的陀螺,它是表面若是沾着泥巴,或者是水渍,在陀螺旋转的时候,泥巴水渍会在离心力作用下甩离陀螺本身。


还有我们的衣服被水浸湿后,快速的抡动起来,衣服上的水也会被离心力甩出去。

甩衣服的时候你会发现,在外端的部分会先干,中心的部分会后干,甚至你手心攥着的衣服不会脱水。

洗衣机甩干衣服,甩掉雨伞上的水珠等,都是利用了离心力的原理。



一个物体在地面上,相比悬浮在空中时,首先它受到的引力更大,再一个受到地球自转产生的离心力也小。

即便是没有与地面的摩擦力约束,在引力变小,离心力变大的情况下,相比处在地面上时,移动范围也大的多。

至于是否可以移动到任何地方,还要考虑大气层的阻力,风力等因素,若是处在理想状态下,只考虑地球自转和离心力作用,那么这个物体悬浮在空中的话,它的运动轨迹会成螺旋状向地球的赤道移动。


其实地表的所有东西,包括大地、高山都在地球自转作用下向赤道方向移动,这也是地球扁圆形状的成因。


一史糊涂馆


你的观点很有道理,只是不那么准确。悬浮于旋转天体的物体的确会自行移动,只不过它的轨迹有明显的规律,不会随意地到达任何地方。

很遗憾这里我要用我自己的理论体系来解释,与教科书可能不太一样。

物质有三大基础属性:具有结构、占据空间、具有惯性。其它如力的作用、不停运动等都是现象,是结果,前述三大属性才是宇宙运行的终极原因,探索一切科学问题都要以此三点为基础。我的理论可能没有直接的用处,但能使你在分析问题时在源头处保持正确的方向。

分析悬浮物的运动状态,需要两个条件:初始状态和受力状况。由于我们把地球作为两个相比较的运动运动物体之一,就需要找一个比地球大的参照系,这个参照系以太阳系最为简单合理。在太阳系中,悬浮物有一个随地球公转的速度和一个随地球自转的速度,悬浮物的速度即是这两个矢量之和。再看受力。悬浮物受空气浮力和地球引力,由悬浮状态可知这两个力是平衡力,可以不做考虑。地球自转会给大气绕地球旋转的加速度,这个加速度会以风的形式作用于悬浮物。关键问题出现了,悬浮物的初速与地平线相切,这时地球相对于悬浮物是作为质点出现的,即确定悬浮物初速后,不再考虑地球的旋转给其带来的直接影响。但是风却不是这样,它必须是和地球同步旋转的。这就产生一个奇妙的效应,悬浮物的初速和风速在方向上形成一个夹角。假如把悬浮物相对于地球的位置规定为上,那么悬浮物在离心力作用下上移,风在与悬浮物接触后便开始下行了,效果上就是风在托举悬浮物。悬浮物的初速和地球自转速度一致,但后期运动分解为向上和向前两部分,视觉上向上运动的同时,又向地球自转的反方向移动。

这个效应完全可以通过实验验证,制作一个与空气密度相等的气球,置于充满空气的密闭空间,过段时间就会发现,这个气球会向上和向西偏移。

其实这个问题我远远没有答完,真实情况会受诸多因素影响,比如空气随高度增加密度变小等等。限于篇幅,暂且回答到这里。


民科尖兵


这个物体悬浮在空气中,从物理学角度来说,"悬浮"应该是静止状态了,即取地球作参照物,是静止的,相当于地球的同步卫星,和地球的自转的速度相同的,这个问题中有许多值得讨论的问题,如果在大气层之外,物体不受阻力的作用,机械能总量是守恒的,随地球同步转动的,物体不会移动到地球的另一个位置。如果在大气层之内,起始初速度和地球的自转的速度相同,保持这个惯性不变,不论沿着什么方向,因为要克服空气阻力做功,机械能会逐渐减少,速度会越来越小,这样和地球自转的速度相比,就有一个速度差,如果不能补充能量,它就要移动位置了。

还有讨论的问题,物体速度和地球的自转的速度相同,条件是:地球的引力要能够提供转动的向心力,否则,就会下降到地球的表面,这个向心力,在地球的表面(大气层中)难以满足,除非是动力设备,如飞机。问题的本身并没有作假设。所以,也要考虑到。

再讨论,这个物体在空气中悬浮,悬浮以前的运动状态,也没有作说明,如果是从地球的表面上升到悬浮状态呢?是顺着空气流动方向还是逆着空气的流动方向,即使考虑大气层自转的惯性,这个因素也要考虑的,例如,大气的自转的惯性是由东向西,而上升前的运动状态是由西向东的,这样就必须满足三个速度(物体运动的速度、空气流动速、地球的自转的速度)的合速度等于地球的速度的。如果这个物体来自于地表以外,也要考虑原来的惯性。

悬浮还有瞬时速度问题,某一时刻处于悬浮与某一时间段处于悬浮,也是值得讨论的!

物理问题就是复杂的问题?欢迎各位讨论!



理性科普者


例如,地球赤道处100米/秒的高速列车,在月球观察者(参照系)来看:该列车是在做①地球自转+②地球公转+③列车奔驰的复合运动。但主要在做466米/秒(而不是100米/秒)的高速运动。

显然,以什么为参照系,换句话说,站在什么角度看,决定地球上空的悬浮物是否位移。以地面观察者为参照系,该悬浮物是静止的,没有一点点位移。以月球观察者为参照系,该悬浮物是高速运动的,当然也在位移。

温馨提示:惯性系与参照系是学习物理的两大重难点。惯性系的要点是“谁和谁在抗衡”,参照系的要点是“测量仪的速度”。我不吓你:不明白这两个要点的物理学家,大有人在。


物理新视野


这个问题答案就是空中的白云,只要你有视力,你可以很直观的从白云☁上得到你想解疑释惑的地方。

之所以,答案是白云☁,白云☁就是悬浮在空中的物体,飞鸟不能悬浮,飞机也不能悬浮,人造卫星也不能悬浮,原因是它们有动力有方向,是个矢量。

当然月亮也不算悬浮,她和地球彼此依存,彼此牵绊,所以月亮也有动力和方向。

最直观的就是白云☁,它就悬浮在空中,因为随着地球自转的惯性,白云☁也自西向东,随着地球维度自转的差距,白云☁在向维度高的地方靠近,随着地球受太阳辐射热的区域不同形成的气流运动,比如热带气旋、极地寒流。

所以这个问题并不高深,至于是不是能到地球每个地方,答案是地球上有不下雨雪的地方吗?

怎么看这个问题?那就让心随云动吧。











诗人的眼睛83314


这个问题出现不少次了,有提到飞机停在空中会怎样的情况,道理是一样的。

一个物体停在空中,只要是没脱离地心引力。这个物体会随地球转动而动,应为地球同步。

地球日夜自转八万公里。假设认为地球动,而悬浮在空中物体不走,不一会这个物体已经在地球的另一个地区。

这样的话,飞机尽可能造成静止的,到某地某城市后再降落。或是,军事打击,尽可能把导弹制造空中挂弹,气球挂弹,等到地球转到打击地时,摇控放下。那不省事?可事实是不行的,悬浮的物体会随地球自转而跟随。

非科学实践,仅供动脑筋。

雷公墨__天之玻璃陨石。



奇石致远


没有质能的物体像僵尸一样漂浮在太空,是没有目标自由移动的,像太空垃圾自身还有一定的质量,不会像几百公里之外稀少的大气粒子可以逃逸到宇宙深空,漂浮的物体没有外力的作用下,也离不开地球轨道的引力范围,它们之间有可能相互磨擦碰撞坠入大气层烧毁,也不像大气粒子逃逸而摆脱地球的惯性引力。人造卫星等物体是有质能的,按地面的工作要求,不同步卫星被锁定在一个位置,观察和撑控全球信息,同步卫星在跟着地球移动,各国卫星的工作量覆盖各个国家的领空。


自然风161212381


对于这一问题要看该移动物体所处的环景如何,如果处在地球环景,由于地球的所有引力矢量都是指向地心处的,再加上地球表面有大气所环抱,而大气正对太阳面因接收太阳辐射,背对太阳面则不受太阳辐射,形成大气零热绕地球环流运动,如果一个象蒲公英的种子就会随空气的流动作随波逐流无目地的降落到地球的任何之处。

假如地球上无大气层的可流动体,那么,一个物体在地球引力作用下向地球靠近,该物体必有原始的初速度和行驶方向,要么被地球的引力所捕获而撞向地球的某个点成为地球的一份子,要么被地球的引力而加速与地球擦肩而过远离地球,或成为地球的一棵卫星。


51区用户31034804539


最初是用来反击“日心说”中关于地球自转的“假说”……后来被证明,不存在……此题,科学史上已有定论……用一个不恰当但比较通俗的说法……同一个“重力体系下”不存在“绝对静止”……在地球没有“突然加速”的情况下,人是感受不到地球在转动的


女兆丝者东


问题没说清!悬浮物体到处运动是什么意思?物体如果悬浮,说明重量浮力空气作用力平衡了,则相对地面静止,地球自转相当于对物体施加一个惯性力,可以由空气作用力平衡掉。如果你再给物体一个推力,当然可以任意移动物体。


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